自動車部品の軽量化の傾向は、ある数字によって最もよく理解されます。車両重量が 10% 削減されると、内燃機関車の燃費が 6 ~ 8% 向上し、それに比例して電気航続距離も同様に向上します。質量とエネルギー需要の直接的な関係は、現在、業界全体の車両プラットフォームに組み込まれています。サプライヤーには、耐久性を犠牲にすることなく、より薄い壁セクション、より少ない質量、より少ない部品を提供することが求められます。市場予測はその勢いを裏付けており、世界の自動車軽量材料市場は2033年までに1,256億米ドルに達し、2026年から4.5%のCAGRで拡大すると予想されています。
軽量化はもはやプレミアムスポーツカーだけのものではありません。 3 つの勢力が、これを乗用車と商用車の基本要件としました。
まず、欧州連合、米国、中国の車両排出目標は引き続き厳格化されています。質量を取り除くと、加速、上昇、速度維持に必要なエネルギーが削減されるため、軽量化は CO2 規制への準拠を直接サポートします。第二に、電気自動車は航続距離とバッテリーコストの間で直接的なトレードオフに直面します。 10% の質量削減により、航続可能距離は約 6 ~ 8% 増加します。これは、一般的な 60 kWh パックの場合、数キロワット時のバッテリー容量の節約に相当します。第三に、コンポーネントの統合と機械加工の削減を計算に含めると、アルミニウムは高圧ダイカストにおいてコスト競争力が高くなります。
以下に予想される市場の軌跡は、その変化の規模を示しています。
予測: 2026 年から 2033 年までの CAGR は 4.5%。
金属は依然として軽量素材の最大のシェアを占めており、アルミニウムだけで消費量の約 42% を占めています。サプライヤーにとっての意味は現実的であり、厳しい公差で薄肉アルミニウム鋳物を製造できる企業は、新車プログラムで大きなシェアを獲得することになる。
すべての用途に適した単一の材料はありません。各軽量候補は、密度、強度、コスト、製造動作の特定の組み合わせを提供します。以下の表は、主なオプションをまとめたものです。
| 材質 | スチール製と比較して軽量化 | 相対コスト | 一般的なアプリケーション | 一般的なプロセス |
|---|---|---|---|---|
| ああ/高張力鋼 | 10~25% | 低い | 車体構造、シャーシレール | スタンピング、成形 |
| アルミニウム(鋳造) | 30-50% | 中等度 | バッテリーハウジング、モーターハウジング、ギアボックス、ポンプ | 高圧ダイカスト |
| マグネシウム(鋳造) | 45~60% | 高 | インストルメントパネル、ステアリングフレーム、ハウジング | ダイカスト、チクソモールディング |
| エンジニアリングプラスチック | 20-40% | 低い to moderate | マニホールド、カバー、内部ブラケット | 射出成形 |
| 炭素繊維複合材 | 50-60% | 非常に高い | ボディパネル、構造インサート、スポーツカー | RTM、圧縮成形 |
公開された軽量化研究に基づいた中間点の指標。
コンポーネントに複雑な形状、良好な熱挙動、年間数千個を超える生産量が必要な場合、アルミニウム鋳物が際立ちます。高圧ダイカストは、最小限の二次作業でこれらの要件を再現可能な部品に変換します。
高圧ダイカスト (HPDC) は、多くの軽量構造および機能コンポーネントの背後にある主要なプロセスです。溶融アルミニウムは再利用可能なスチール製の金型に高圧で注入され、ワンショットで完成した形状を生成します。従来の鉄鋳物では壁断面が 4 ~ 5 mm であったのに対し、大型部品では 2 ~ 3 mm に抑えることができ、リブ、ボス、インサート、および取り付けポイントは所定の位置に鋳造されます。
金型は寸法の忠実性と内部品質を決定します。冷却チャネルのレイアウト、ゲートの位置、ベントの配置は気孔率と歪みに影響を与え、これらの要因はスクラップ率と保証性能に直接影響します。したがって、OEM は、金型の反復とエンジニアリングの変更が 1 つの施設でより迅速に行われるため、独自の金型を設計および構築するサプライヤーを高く評価します。
ダイカストはコンポーネントの統合にも対応します。 1 つの鋳造で複数のプレス鋼部品の溶接を置き換えることができるため、留め具が不要になり、公差の積み重ねが減り、組み立て時間が短縮されます。たとえば、電気モーターのハウジングは、ステーター フレーム、ベアリング シート、および冷却ジャケットを 1 つのコンポーネントに組み込んでおり、重要な表面のみが機械加工されています。
HPDC アルミニウムには、重量、熱放散、構造剛性が最も重要となるいくつかのコンポーネント ファミリがあります。
バッテリーの筐体は堅く、密封され、可能な限り軽量である必要があります。アルミダイカストのハウジングとカバーは、3つの要件をすべて満たしています。また、モジュール上部からの熱経路を提供することで熱管理もサポートしており、リブ パターンは過剰な質量を発生させずに衝突荷重経路に合わせて調整できます。バッテリー パックは EV の中で最も重いアセンブリの 1 つであるため、エンクロージャ内で 1 キログラム節約されると、航続距離が直接延長されます。衝突安全性におけるこれらのエンクロージャの構造的役割については、次の記事で説明しています。 バッテリーのハウジングとカバーが新エネルギー車の安全性にどのように貢献するか .
アルミニウム Die-Cast Battery Housing and Cover for Electric Vehicles このダイカスト製エンクロージャは、高強度、耐食性、良好な密閉性で EV バッテリー パックを保護すると同時に、放熱を促進し、重量を軽減して車両の航続距離を延ばします。 製品を見る→ モーター ハウジングには、ステーター、ローター ベアリング、および多くの場合冷却ジャケットが搭載されています。アルミニウムの熱伝導率により、モーターは同等の出力でより低温で動作することができ、その鋳造性により、別個のチューブを使用せずに内部冷却チャネルが作成されます。組み立てられたスチール製モーター フレームをアルミニウム ダイカストに置き換えると、通常、質量が 35 ~ 45% 削減され、溶接治具から単一の鋳造ステーションまでの製造チェーンが短縮されます。エンド シールドと端子ボックス カバーは同じファミリーに属しているため、モーター メーカーはサプライヤー ベースを統合できます。
高-Pressure Aluminum Die-Cast Motor Housing for Automobiles このモーター ハウジングは内部コンポーネントを埃から保護し、機械的なサポートを提供し、効率を向上させます。アルミダイカストによりスチールフレームに比べて35~45%の質量削減を実現。 製品を見る→ ウォーター ポンプは、振動、冷却液の腐食、熱サイクルが常に発生するエンジンまたはドライブ ユニットの近くで動作します。アルミニウムダイカストのポンプ本体は、壁の強度を 2 mm 以上に保ちながら、同等の鉄製のものよりも大幅に軽量です。ポンプが可動ブラケット上に設置されている場合、質量の違いによって隣接するコンポーネントへの負荷が軽減され、システムの総重量が軽減されます。機械加工された取り付け面と O リング溝が 1 つのプロセス チェーンで製造されるため、部品はすぐに取り付けられる状態で到着します。
軽量アルミダイキャスト削り出しウォーターポンプ エンジン付近の取り付けが容易で、シールが安定し、軽量化を実現したアルミ製ウォーターポンプです。機械加工された取り付け面と溝は 1 つのプロセスチェーンで製造され、すぐに設置できます。 製品を見る→ アルミニウム ダイカストのサプライヤーを評価するバイヤーは、キログラムあたりの価格以上のものを比較する必要があります。以下の点により、信頼できるプログラムと高価なプログラムが区別されます。
当社は 1987 年以来、この統合モデルに従って自社の運営を行っています。社内での金型設計、200 ~ 1600 トンのダイカストマシン、CNC 加工、IATF 16949 認証により、 寧波Jieda成形&機械 は、上記の機能プロファイルを提供します。完全なチェーンが 1 つの屋根の下で実行されるため、エンジニアリングの変更がより迅速に管理され、検査結果がより早く共有されます。
形状と交換される材料に応じて、アルミニウム ダイカストはコンポーネントの重量を 30 ~ 50% 削減します。鋳鉄製の重量 8 kg のモーター ハウジングの重量は、通常、同じエンベロープ内のアルミニウム ダイカストの重量で 4.5 ~ 5 kg になります。
キログラムあたり、そうです。完成した部品ごとに、必ずしもそうではありません。コンポーネントの統合、溶接や留め具の排除、サイクルタイムの短縮により、多くの場合、材料コストの上昇が相殺されます。より大きな要因は工具投資であり、年間 20,000 部品を超える数量で最もよく償却されます。
はい。高圧ダイカストでは、プロセスパラメータを制御すると、緻密で気孔率の低い部品が生成されます。機械加工されたシール面、漏れ検査、ガスケット付きカバーが標準装備されています。薄肉のリブパターンにより、エンクロージャは圧縮試験や侵入試験に合格し、同時にパック重量を鋼製の同等品よりも低く抑えます。
粉体塗装は耐久性のある均一な膜を形成し、アンダーフード部品に一般的です。陽極酸化処理は耐摩耗性の表面に適していますが、制御された合金化学が必要です。内部クーラント通路にはシール処理を施し、腐食や漏れを防ぎます。
軽量化は一時的な段階ではありません。これは永続的な規制と経済的圧力の結果であり、材料特性を生産規模での部品レベルの軽量化に変えるプロセスが好まれます。アルミ高圧ダイカストもその一つです。合金の選択、肉厚、工具、サプライヤーの品質におけるトレードオフを理解しているバイヤーは、次のサイクルでより適切な調達決定を下せるでしょう。
準備ができていますか 協力します ジーダと?
*あなたのメールは私たちと一緒に安全です、私たちはスパムしません。