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Fraunhofer IWU成功使用超声波将深拉工艺摩擦减少20% 重点关注电动汽车高压电池

盖世汽车刘丽婷 2025-02-24 15:16:59

盖世汽车讯在众多家用电器、建筑技术以及无数管道和液压管线中，通过深拉工艺制造的小型圆柱形零件普遍存在。材料在成型过程中承受应变。潜在的后果是不必要的变薄、表面损坏或裂纹。

解决方案之一便是超声波振动 - 这可以显着减少材料内部和与工具接触的摩擦。据外媒报道，在VibroDraw工艺中，Fraunhofer IWU与MARK Metallwarenfabrik GmbH和DEVAD GmbH合作，成功地将超声波振动集成到工业相关的深拉工艺中，循环速率高达每分钟500次。

Fraunhofer IWU成功使用超声波将深拉工艺摩擦减少20% 重点关注电动汽车高压电池

图片来源：Fraunhofer IWU

超声波可以减少深拉过程中的摩擦，从而保护工具和材料。管道和配件（连接材料）制造商也希望利用较低力带来的节能潜力。然而，由Martin Mädlow领导的研究团队成功控制了工业成型过程中的典型突发应力。以前，只有在几乎静态的实验室设置中才能有效利用超声波。

摩擦减少至少20%

对于振动激励，冲头和模具等主动工具部件以及在成型过程中将金属板保持在所需位置的压边圈都是可行的。研究人员选择了模具，因为它在成型过程中具有最大的相对运动份额。“模具提供了最大的潜力。我们已经实现了20%的摩擦减少，但我们仍看到了进一步的潜力，”Mädlow强调道。

成型通常分几个阶段进行，由通过工件传递的加工力控制。由于摩擦较小，可以在一个阶段内进行更深的深拉而不会损坏材料。例如，两个成型步骤就足够了，而不是传统的三个。减少摩擦还意味着更少的热量输入，这允许更高的冲程频率和更长的工具寿命，并防止润滑剂焦化。

Fraunhofer IWU正在推进其活动，以迅速将这项技术转移到工业领域。目前，重点是电动汽车高压电池中使用的电池外壳的超声波深拉。目标是更大的电池格式，以更好地利用空间，并通过增加能量密度提供更高的续航里程。据悉，VibroDraw的专利申请（EPA WO2025/012830 A1）已经提交。