進博會是中國舉辦的重要國際貿易展覽會,吸引了全球範圍內的企業和參展商參與。本屆進博會上,新材料行業參展商也充分展示了他們的最新産品和技術,與國內外的買家和合作夥伴進行交流和合作。同時,本屆進博會也為國際新材料企業提供了一個了解中國市場需求和發展趨勢的平臺,促進了國際間的技術交流和合作。
在進博會上,新材料是一個重要的展示領域,涵蓋了各种先進的材料技術和應用,包括但不限于高性能合金材料、複合材料、功能性材料、環保材料等。新材料在各個領域都有著廣泛的應用,包括航空航天、汽車製造、電子産品、建築材料等。如今,正當中國新能源汽車出海熱潮,全球市場滲透率逐年提升,“大數量級輕量化方案”作為行業新挑戰,成為了本屆進博會新能源汽車發展合作的新話題。
面對新挑戰,新頓科技作為國內首家將智慧算力引入高端金屬深加工領域的垂直一體化供應平臺,給出了更環保、更精準、更穩妥的輕量化最優解決方案。該方案從新材料創新、研發、工藝的角度推動了新能源汽車輕量化進程,除了可以降低能量消耗、提升續航里程外,對車輛的加速性能、操作穩定性、制動性能、行車噪音、行駛平順性等也都有明顯的助益。
更環保的鋁合金材料
選用輕量化材料,是新能源汽車整車輕量化的基礎,也是實現汽車輕量化最直接、最有效的方式。新頓科技推出的鋁合金一體式熱衝壓技術,基於高通量材料集成計算平臺(ICME),實現了鋁合金材料在汽車零部件上“一體化”應用,輔以鋁合金良好的耐蝕性、熔點低,使汽車鋁合金零部件更容易回收,顯著提升了材料回收利用率,有效推動了鋁合金材料在新能源汽車上更大規模的應用。
鋁合金一體式熱衝壓技術,基於變形鋁合金熱成型工藝,擁有良好的成型性,不僅助力國産純電超跑實現更輕、更環保的新能源理念,更是精準地滿足了純電超跑的優雅造型設計。而對於一款新能源超跑車型來説,優雅的造型不只是外在的美感和駕駛樂趣,造型設計實現的超低風阻系數,更是提高續航能力的重要措施之一,理論上來説,風阻系數每降低0.01,續航里程可以比原來提升15-20公里。低風阻系數,意味著在同樣續航里程的前提下,可以設計更輕的電池包作為動力源,從而降低整車重量,提高整車輕量化水準。
更準確的CAE分析
除了採用輕量化的材料,新能源汽車輕量化設計還有另外兩種方式,一是採用輕量化整車設計,二是採用輕量化零部件結構。在實際智慧製造生産中,這三種汽車輕量化方式,都可以通過CAE技術實現工藝理論知識與生産實踐數據可視化,依託算力,在短時間內收集和處理大量的數據。
汽車輕量化設計常用有限元分析模型,鋁合金型材厚度的變化範圍通常被設定為離散設計變數,新頓科技自瑞典引入的中國首條鋁熱生産線,基於材料基因組技術,對鋁合金原材料進行工藝全流程數字化監控,提升了CAE模擬分析中生産實踐數據的量級與精準度,在滿足成型性、機械性能等零部件輕量化設計需求的情況下,減少了原材料的浪費,完善了材料數據信息。
新頓科技運用前沿的材料基因組技術,輔以先進的鋁熱生産線,減少了設計變數中的冗余數據,提升了CAE倣真參數數據庫的量級與精準度,同等算力條件下,數據處理效率更優。此前,在面對複雜曲面的車門內板輕量化結構設計時,根據主機廠OEM設計需求將CAE倣真參數設定為成型深度接近300毫米、最小角為R5、兩側角度接近於90度,在判斷冷衝壓無法實現後,新頓科技依託高精準的鋁熱成型數據庫與高速數據處理能力,為其定制了解決方案,通過合理的輕量化材料的運用,滿足了零部件結構的輕量化水準與各項性能指標,還有效縮短了實驗時間與成本,提供了更靈活的鋁合金原材料選擇,提高了産品的市場競爭力。
更穩定的生産效能
為滿足新能源汽車對高性能鋁合金板材的需求,高效解決變形鋁合金開裂、褶皺以及回彈等問題,需要研發團隊採用更為精確的CAE模擬倣真技術,並根據倣真預測優化模具設計及熱衝壓工藝細節。
結合高通量材料集成計算平臺,研究複雜載入條件下變形鋁合金的力學性能與摩擦性能,借助大數據AI 模型,提升本構模型和摩擦模型的精準度,新頓科技研發團隊實現了鋁熱衝壓工藝CAE倣真標準全面升級。同時,團隊通過雙向拉伸實驗探究了國標6係鋁合金的屈服準則;通過拉-壓實驗研究了反向載入條件下變形鋁合金的強化規律,並建立了強化模型;為提高鋁合金熱成型能力,降低衝壓模具與板材之間的摩擦力,團隊綜合考慮壓力、速度、涂油量及材料性能,建立了全新的、更為精準的摩擦模型。在車門內板項目中,國標6係鋁合金的研究顯著提升了批量生産能力,不僅生産效率提升50%,更實現了零部件尺寸合格率100%,良品率98%的較高穩定性。
研發團隊為滿足新能源汽車“大數量級輕量化”需求,同步開展了5係、6係、7係三大新能源汽車常用變形鋁合金成分-性能-工藝等相關研究,並攜手上游原材供應商為熱成型工藝創新研發了變形鋁合金原材。
“大數量級輕量化方案”,作為新能源汽車輕量化面對的新挑戰,必然會帶來鋁合金輕量化材料的研發和創新。新頓科技應用材料基因工程,首次將高通量集成算力平臺引入汽車零部件産業集群,在本屆進博會上,他們也與展商等産業上下游合作夥伴分享了他們最新的技術和産品,努力拓展市場,為主機廠及各行業提供“垂直一體化”高效解決方案。(圖文:由新頓科技提供)
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