الكشف عن عملية تصنيع مركز المركبات الكهربائية: التشكيل أم الصب، أيهما أكثر ملاءمة لمتطلبات عزم الدوران العالي لمركبات الطاقة الجديدة؟

تم الكشف عن عملية تصنيع محور المركبات الكهربائية: التشكيل بالطرق مقابل الصب، أيهما أكثر ملاءمة لمتطلبات عزم الدوران العالي لمركبات الطاقة الجديدة؟

من بين المكونات الأساسية للسيارات الكهربائية، يتحمل المحور وزن هيكل السيارة بشكل مباشر وينقل القوة الدافعة. يؤثر أداؤه بشكل مباشر على مدى السيارة ومعالجتها وسلامتها. خاصة في مواجهة خاصية عزم الدوران العالي اللحظي لمركبات الطاقة الجديدة، فقد تم الكشف تدريجيًا عن أوجه القصور في محاور العجلات المصبوبة التقليدية، بينما أصبحت محاور السيارات الكهربائية المصنوعة من خلال عملية التشكيل هي السائدة في الصناعة بأدائها المتميز. ستقوم هذه المقالة بتفكيك عمليتي التصنيع الأساسيتين للتشكيل والصب بعمق، ومقارنتهما وتحليلهما من أبعاد المواد والهيكل والأداء، لإخبارك بأي عملية للمحور أكثر ملاءمة لمتطلبات عزم الدوران العالي لمركبات الطاقة الجديدة.

1. فهم الجوهر: لماذا يعتبر EV Hub صارمًا للغاية فيما يتعلق بمتطلبات العملية؟

إن الاختلافات الجوهرية بين المركبات التي تعمل بالطاقة الجديدة والمركبات التي تعمل بالوقود التقليدي تحدد أن مراكز المركبات الكهربائية يجب أن تلبي معايير الأداء الأعلى:

تأثير عزم الدوران العالي: عندما يبدأ المحرك، يمكنه إخراج الحد الأقصى لعزم الدوران على الفور. يحتاج المحور إلى تحمل الحمل الفوري عدة مرات مقارنة بمركبة الوقود لمنع التشوه أو الكسر.

الطلب على الوزن الخفيف: كجزء أساسي من الكتلة غير المعلقة، لكل تخفيض بمقدار 1 كجم في محور العجلة، يمكن زيادة نطاق القيادة بحوالي 5-8 كم، وهو ما له متطلبات عالية للغاية لمعدل استخدام المواد في العملية.

زيادة السلامة: يؤدي زيادة وزن البطارية في مركبات الطاقة الجديدة إلى زيادة عزمها الذاتي. ترتبط مقاومة المحور للصدمات والتعب ارتباطًا مباشرًا بسلامة القيادة.

متطلبات تبديد الحرارة: تنتقل الحرارة من نظام تشغيل المحرك بسهولة إلى المحور. من الضروري ضمان أداء جيد لتبديد الحرارة أثناء العملية لتجنب تأثير درجات الحرارة العالية على الأداء.

إن عمليتي الصب والتشكيل تحددان بشكل أساسي المؤشرات الأساسية للمحور مثل بنيته الجزيئية وقوته ووزنه، وبالتالي تؤثر على قدرته على التكيف مع متطلبات عزم الدوران العالية.

ثانيًا: مواجهة الحرفية: التشكيل مقابل الصب، الفروق الجوهرية في تصنيع محاور السيارات الكهربائية

1. عملية الصب: خيار الإنتاج الضخم التقليدي، مما يُظهر قصورًا في سيناريوهات عزم الدوران العالي

الصب عملية يُسكب فيها المعدن المنصهر في قالب، ويُبرّد، ثم يُشكّل. وقد استُخدمت هذه العملية على نطاق واسع في تصنيع محاور المركبات التقليدية التي تعمل بالوقود.

مميزات العملية: العملية بسيطة نسبيًا، وقادرة على إنتاج كميات كبيرة من المحاور ذات الأشكال المعقدة، وتكلفة التصنيع منخفضة نسبيًا.

العيوب الهيكلية: عند تبريد المعدن المنصهر، تزداد احتمالية ظهور عيوب داخلية، مثل المسامات، وثقوب الرمل، وتجاويف الانكماش. التركيب الجزيئي للمعدن المنصهر رخو، وكثافته منخفضة نسبيًا.

الأداء: تتراوح قوة الشد عادةً بين 300 و500 ميجا باسكال، مع مقاومة ضعيفة للصدمات. في مواجهة عزم الدوران العالي اللحظي لمركبات الطاقة الجديدة، يكون هذا المنتج عرضة للتشقق والتشوه، بل ويُشكل خطرًا على السلامة.

حدود تخفيف الوزن: لضمان القوة، يجب زيادة سمك جدار المحور المصبوب، مما يؤدي إلى وزن كبير نسبيًا، وهو ما لا يساعد على تحسين نطاق المركبات التي تعمل بالطاقة الجديدة.

2. عملية التشكيل: يفضل الأداء العالي، ويتوافق بدقة مع متطلبات عزم الدوران العالي

التشكيل بالطرق عملية تُشكَّل فيها سبائك معدنية بضغط وحرارة عاليتين. وهي الطريقة الأساسية لتصنيع محاور السيارات الكهربائية عالية الجودة.

مميزات العملية: بعد التشكيل، يتم ضغط البنية الجزيئية للكتل المعدنية بالكامل، ويتم تنقية الحبوب وترتيبها بشكل وثيق، ولا توجد عيوب في الصب.

المزايا الهيكلية: مزورة بشكل متكامل، لا يوجد طبقات لحام، سلامة هيكلية قوية، وكثافة أعلى بنسبة 15% -20% من كثافة المحاور المصبوبة.

الأداء: تصل قوة الشد إلى 800-1200 ميجا باسكال، أي أكثر من ضعف قوة الشد للمحاور المصبوبة. تتميز بمقاومة ممتازة للصدمات والتعب، وتتحمل بسهولة الصدمات اللحظية عالية عزم الدوران لمركبات الطاقة الجديدة.

اختراقٌ في خفة الوزن: تُقلل عملية التشكيل بشكل كبير من سُمك جدار المحور مع ضمان متانة عالية. وزنه أخف بنسبة 20%-30% من وزن المحور المصبوب من نفس المواصفات، مما يُقلل بشكل كبير من الكتلة غير المعلقة ويُحسّن عمر البطارية وأداء المناورة.

ثالثًا. التحقق العملي: لماذا أصبح محور السيارة الكهربائية المُشكَّل ميزةً أساسيةً في المركبات عالية عزم الدوران؟

1. التكيف مع المشهد عالي العزم: لا يخشى التأثيرات اللحظية

عند تسارع مركبة طاقة جديدة، ينتقل عزم الدوران العالي الناتج عن المحرك مباشرةً إلى المحور. بفضل بنيتها الجزيئية الكثيفة ومتانتها العالية، تستطيع محاور المركبات الكهربائية المطروقة توزيع أحمال عزم الدوران بسرعة ومنع تركيز الإجهاد الموضعي. على سبيل المثال، بعد تجهيز سيارة دفع رباعي جديدة بالطاقة بمحور مطروق، وخلال تسارع من 0 إلى 100 كم/ساعة (بعزم دوران أقصى يبلغ 350 نيوتن متر)، يكون تشوه المحور ثلث تشوه المحور المصبوب فقط، ولا يوجد خطر تشقق مع الاستخدام طويل الأمد.

2. وزن خفيف + عمر بطارية طويل، معادلة مربحة للجميع: موازنة الأداء والكفاءة

يُترجم تشكيل ميزة خفة وزن محاور المركبات الكهربائية مباشرةً إلى زيادة مدى مركبات الطاقة الجديدة. تُظهر البيانات أن المحور المُشكَّل أخف وزنًا بمقدار 8 إلى 12 كيلوغرامًا من المحور المصبوب، مما يُمكّن من زيادة مدى مركبات الطاقة الجديدة بمقدار 40 إلى 96 كيلومترًا، مع تقليل الحمل على المحرك وخفض استهلاك الطاقة. بالنسبة لطرازات المركبات الكهربائية الخالصة التي تسعى إلى قطع مسافات طويلة، تُعدّ تقنية التشكيل السبيل الرئيسي لتحقيق "أداء عالٍ ومدى طويل".

3. القدرة على التكيف مع ظروف العمل المعقدة: يتم تعظيم أداء السلامة

في الظروف المعقدة، كالطرق الوعرة والفرملة الطارئة، يتميز أداء محاور السيارات الكهربائية المطروقة بمقاومة ممتازة للصدمات. بعد الاختبارات، أثبتت هذه المحاور قدرتها على تحمل صدمات تعادل ضعفي ونصف وزنها، بينما تكون المحاور المصبوبة عرضة للتشقق عند نفس الحمل. هذه الميزة تجعل محاور السيارات الكهربائية المطروقة الخيار الأمثل للطرازات ذات متطلبات السلامة العالية للغاية، مثل المركبات التجارية العاملة بالطاقة الجديدة والسيارات الرياضية عالية الأداء.

رابعًا: اتجاهات الصناعة: أصبحت تقنية التشكيل هي السائدة في تطوير مراكز المركبات الكهربائية

مع تطور المركبات ذات الطاقة الجديدة نحو الطاقة العالية والمدى الطويل والذكاء، فإن متطلبات أداء السوق للمحاور تتطور باستمرار، ومعدل انتشار عمليات التشكيل يتزايد بسرعة

تخطيط شركات صناعة السيارات: قامت شركات صناعة السيارات الرائدة مثل Tesla وBYD وNIO بجعل المحاور المطروقة ميزة قياسية للطرز المتوسطة إلى الراقية، وحتى أنها أطلقت خيارات عجلات مطروقة مخصصة.

التحديث التكنولوجي: أدى تطبيق التقنيات مثل التشكيل الدقيق وتشكيل الشكل القريب من الشبكة إلى تقليل تكلفة تصنيع محاور السيارات الكهربائية المزورة بشكل أكبر، مما عزز شعبيتها في الطرازات متوسطة المدى.

الابتكار في المواد: إن الجمع بين سبائك الألومنيوم ومواد ألياف الكربون المركبة وما إلى ذلك مع تقنية التشكيل مكّن EV Hub من تحقيق اختراقات أكبر في القوة وخفة الوزن.

بالنسبة للمستهلكين، فإن اختيار مركبات الطاقة الجديدة المجهزة بمحاور مطروقة يعني قوة عزم دوران عالية وموثوقية أكبر، ومدى قيادة أطول، وضمانات قيادة أكثر أمانًا. وبالنسبة لمصنعي السيارات، يُعدّ اعتماد عمليات التشكيل المطروق وسيلةً أساسيةً لتعزيز تنافسية منتجاتهم.

V. دليل الشراء: كيفية تحديد محاور السيارات الكهربائية المزورة وتجنب أخطاء الاختيار؟

1. التحقق من علامة العملية: تأكيد خصائص التشكيل

اطلب من التاجر تقديم تقرير عن عملية التشكيل، مع وضع علامة واضحة على المعلومات مثل "التشكيل المتكامل" و"تشكيل القوالب"، لتجنب شراء محاور التشكيل المزيفة باستخدام "الصب + اللحام".

لاحظ مظهر المحور: سطح المحور المُشكَّل خالٍ من مسام الصب أو نتوءات الصب، وخطوطه ناعمة. علامات التشكيل على ظهر المحور واضحة.

2. التحقق من المعايير الأساسية: التركيز على مؤشرات الأداء

المواد: يفضل اختيار محاور مطروقة من سبائك الألومنيوم عالية القوة مثل 6061-T6 و7075-T6، والتي توازن بين القوة وخفة الوزن.

بيانات القوة: قوة الشد ≥800 ميجا باسكال، قوة الخضوع ≥500 ميجا باسكال، مما يضمن الامتثال لمتطلبات عزم الدوران العالي؛

الوزن: تحت نفس الحجم، تكون المحاور المزورة أخف بنسبة 20% من المحاور المصبوبة، ويمكن التحقق من ذلك عن طريق مقارنة الوزن.

3. التعرف على مؤهلات العلامة التجارية: اختر شركة تصنيع عادية

أعطِ الأولوية لاختيار المصنّعين الذين يُركّزون على قطع غيار السيارات المطروقة. فعملياتهم أكثر نضجًا وجودتهم مضمونة.

التحقق من شهادة المنتج: تأكد من أن المركز قد اجتاز شهادات نظام الجودة مثل ISO9001 في صناعة السيارات ويتوافق مع المعايير الوطنية ذات الصلة.

ملخص

تُشكّل خصائص عزم الدوران العالي لمركبات الطاقة الجديدة تحديات غير مسبوقة لأداء محاور المركبات الكهربائية. فبسبب عيوب هيكلية، وضعف المتانة، وغيرها من العيوب، لم تُلبِّ عملية الصب متطلبات مركبات الطاقة الجديدة عالية الأداء. وقد أصبحت عملية التشكيل، بمزاياها الأساسية، مثل البنية الجزيئية الكثيفة، والقوة الفائقة، وخفة الوزن، الحل الأمثل لتلبية متطلبات عزم الدوران العالي.

سواءً تعلق الأمر بالتحديث التكنولوجي لمصنعي السيارات أو بقرارات الشراء للمستهلكين، أصبح تشكيل محاور المركبات الكهربائية خيارًا رئيسيًا لتحسين أداء وسلامة مركبات الطاقة الجديدة. ومع التطور المستمر وتحسين تكلفة تكنولوجيا التشكيل، سيتم تزويد المزيد من طرازات مركبات الطاقة الجديدة بمحاور تشكيل في المستقبل، مما يدفع الصناعة نحو أداء أعلى وكفاءة أعلى وسلامة أعلى.