几十年来,工程师们一直在寻找降低组件和装配重量的方法,以创造更环保、更经济的产品。随着生产工艺和原材料的发展,通常可以通过利用更优化的选择来制造产品,以更少的材料满足性能要求,或者完全省略某些材料。
轻量化历来是汽车和航空航天工业中优化燃油效率的主要关注点。这导致当今现代电动汽车的电池续航里程更好,飞机的有效载荷增加。随着其他行业转向更环保、更高效、更舒适的解决方案,轻量化现在是消费类设备、医疗设备等制造商和设计人员的共同目标。
什么是轻量化?
轻量化是从组件或装配体上减轻重量的过程。设计师和制造商以以下三种方式之一制造轻量化产品:
替代材料: 最常见的轻量化方法是用密度较低和/或强度较低的材料和组件替换较重的材料。通过正确的设计,可以在热管理解决方案中用导热塑料或陶瓷取代金属等重材料。在船舶和航空航天应用中,高密度、重型玻璃纤维绝缘材料可以用低密度聚酰亚胺泡沫(如 SOLIMIDE® 泡沫)代替。工程师不断采购和配制新材料,以尽可能轻的重量满足严格的性能要求,因此重新考虑组件中使用的材料是制造商经常关注的重要焦点。
优化设计: 另一种减轻重量的方法是实施不同的技术或改进预先存在的设计,而不是替代材料。采用 K 核封装石墨而不是固体金属等技术进行散热或简化冷板的几何形状,都是优化设计以减轻重量和提高效率的方法。
消除材料: 随着生产工艺和材料的发展,通常可以从组件中完全移除组件,同时仍满足结构、易燃性和热要求。这通常与优化设计相结合,例如使用背胶泡沫从组件中去除笨重的机械紧固件。我们利用广泛的材料选择、制造能力和设计专业知识来创建多层叠层,将多个功能组合到单个组件中,进一步帮助从组件中消除材料。
为什么它很重要?
轻量化对各行各业都有深远的影响。在汽车、电动汽车、运输和航空航天领域,降低整体装配重量可提高燃料或能源效率,并降低总体环境足迹。在消费电子和医疗行业中,减轻可穿戴或手持设备的重量可以提高用户的舒适度,延长充电间隔时间,并降低运输成本。对于工业和农业应用,减轻重量有助于提高整体有效载荷和农业产量,从而提高整体效率和盈利能力。
随着对安全性、可持续性和效率的要求越来越严格,轻量化正成为每个新产品的重点。优化重量可以减少浪费,降低成本并增强产品功能。
宝德的不同之处
Boyd的工程师没有专注于去除或替代单一材料,而是采用集成方法来应对轻量化挑战。我们广泛的供应商关系和创新的设计支持使我们能够指导设计决策,从而降低整体装配重量,同时确保满足所有性能要求。我们的工程师在设计制造组件 (DFM) 和优化装配方面拥有数十年的经验。Boyd的全球分支机构还通过减少组件的必要运输和提供垂直集成解决方案来帮助降低整体足迹。
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