机床商务网

　　【机床商务网栏目 名企在线】根据国际交通论坛的一份报告，与 2015 年水平相比，到 2050 年，全球交通活动预计将增加一倍。随着气候变化成为全球关注的问题，我们必须生产出更高效、使用更环保燃料的车辆。全球领先的山特维克可乐满(SandvikCoromant)金属切削业务部门的汽车产品报价管理高级经理 Eduardo Debone 在本文中探讨了金属切削中的材料选择和创新如何有助于转型更环保的车辆。
 

　　尽管新冠(COVID-19)疫情导致运输活动在短期内减少，但随着全球人口的增加和经济的持续发展，未来几十年的汽车使用量仍将上升。生产更多汽车来满足日益增长的需求是不可避免的 —— 真正的挑战是让它们更环保。国际能源署 (IEA) 报告称，在燃料燃烧产生的直接二氧化碳排放量中，交通运输已占24%，其中道路车辆占该数字的近四分之三。
 

　　《联合国气候变化框架公约 (UNFCCC)》认识到降低运输部门排放量的重要性，因此在 2021年初发布了其交通运输气候行动路径。《联合国气候变化框架公约》的愿景是，到2050年，客运和货运在转用更可持续的车辆技术后将完全脱碳。要实现这一转变，需要两方面措施并举，一是向零排放交通运输方式转型，二是提高车辆效率。
 

 

　　电动汽车的演变
 

　　零排放交通运输方式之一就是电动汽车 (EV)，国际能源署 (IEA)执行董事 FatihBirol 表示，电动汽车“在全球实现净零排放方面发挥着不可或缺的作用”。通过使用电力，特别是来自可持续能源的电力，由电网为电池充电来驱动车辆电机，电动汽车不会产生尾气排放，因此是比内燃机 (ICE) 车辆更环保的选择。
 

　　根据国际能源署的《2021年全球电动汽车展望》报告，截至 2020 年底，全球共有 1000 万辆电动汽车上路，当年的电动汽车注册量增长了 41%。虽然电动汽车使用量明显呈上升趋势，但其普及速度还可以通过进一步克服里程焦虑(即，担心车辆不能行驶足够的里程到达目的地)而加快。
 

　　续航里程不仅仅是电池的问题。除了采用更强大的充电基础设施和对电动汽车电池设计进行改进之外，还需要减轻车辆每个元件的重量。重量更轻的电动汽车行驶特定距离所需的能量更少，因此一次充电即可行驶得更远，从而增加其续航里程。
 

　　铝材料在电动汽车的轻量化方面发挥着重要作用，其重量相比传统汽车材料(钢或铸铁)要轻得多。事实上，铝材现已成为一系列车辆部件的常用材料，例如底盘、内部面板、电机外壳和电池外壳等。根据美国铝业协会铝运输部门(ATG) 的说法，使用铝材料来减轻电动汽车的重量可以带来大致相同比例的续航里程增益。例如，如果车辆减重20%，则应该能够在充电量相同的情况下多行驶 20% 左右的里程。
 

　　掌握机械加工技术
 

　　然而，众所周知，铝材部件的加工难度更大。铝比大多数金属更软，这使得其加工工艺更具挑战性。此外，不锈钢的熔点为 1510 摄氏度，而铝的熔点为 660 摄氏度。在加工过程中，铝的熔化温度较低意味着切屑会因高速摩擦生热而积聚并粘附在刀具上。这种切屑堆积会使刀具变钝，从而难以切割坯料。此外，制造商可能会面临刀具设置耗时、刀具磨损不一致、毛刺形成和表面光洁度差等问题。毛刺和对高速的需求也是一件难事。
 

 

　　幸运的是，这些挑战可以通过选择由先进材料制成的具有优化设计的工具来克服。例如，山特维克可乐满M5C90 面铣刀是其M5刀具系列的一部分，专为需要长时间铣削作业的实心铝材料零件以及粗加工和精加工气缸盖、缸体和电动汽车部件而设计。只用一次高效作业，M5C90就可以完成从粗加工到精加工的整个加工过程。在许多情况下，切削深度可达四毫米。该工具可将工具寿命延长五倍，并将加工时间缩短最多达200%。
 

　　此外，M5 刀具系列采用阶梯技术，其极耐磨的聚晶金刚石 (PCD) 刀片呈螺旋状排列并垂直交错排列，可从轴向和径向去除工件上的材料。此外，最后一个齿具有修光刃几何形状，以进一步确保高质量、平坦的表面光洁度。修光刃刀刃保持在固定位置，无需进行耗时的设置。M5 系列中的其他刀具包括用于精加工的 M5B90 面铣刀概念和用于小尺寸粗加工和精加工的 M5F90 组合铣刀。
 

　　向电动汽车的转型有助于降低运输排放量，而电动汽车可通过提高效率来加速其采用。利用铝制组件的电动汽车每次充电可以行驶更远，这有助于克服里程焦虑。汽车制造商通过选用专为铝材而优化的加工工具，将能够制造出高质量的铝制电动汽车组件 —— 从而助推绿色出行潮流。