Tesla изобрела новые алюминиевые сплавы, которые могут сохранять высокую прочность на растяжение и высокую проводимость при использовании для литья деталей электромобилей, согласно новой патентной заявке.
Ранее мы сообщали, что Tesla и SpaceX сотрудничают в создании новых материалов для использования на Земле и в космосе.
Они создали команды по инжинирингу материалов для разработки новых передовых материалов для своих соответствующих продуктов.
Все началось в 2016 году, когда мы эксклюзивно сообщили, что Илон Маск нанял эксперта по сплавам из AppleЧарльза Куэманна (Charles Kuehmann) для одновременного руководства материаловедением в обеих своих компаниях.
Теперь мы узнаем о новых материалах, разработанных командой Tesla по материалам под руководством Куэманна: новые алюминиевые сплавы для литья под давлением.
Новая патентная заявка Tesla раскрывает информацию о новых сплавах.
В патентной заявке Tesla описывает проблемы с текущими алюминиевыми сплавами, которые они пытаются решить:
Коммерческие литые алюминиевые сплавы подразделяются на одну из двух категорий — либо обладающие высокой прочностью на растяжение, либо обладающие высокой проводимостью. Например, алюминиевый сплав A356 имеет предел прочности более 175 МПа, но проводимость составляет примерно 40% IACS. Напротив, алюминиевый сплав 100.1 имеет проводимость более 48% IACS, но предел прочности менее 50 МПа. Для некоторых применений, например, для деталей электромобиля, таких как ротор или инвертор, требуются как высокая прочность, так и высокая проводимость. Кроме того, поскольку желательно формировать эти детали электромобилей методом литья, нельзя использовать деформируемые сплавы. Вместо этого желательно формировать детали методом литья, чтобы их можно было лить быстро и надежно, например, с помощью низкого давления и высокоскоростного впрыска металла или процесса литья под высоким давлением. После литья подходящие сплавы должны достаточно сохранять свои свойства для необходимого применения. Плохая обрабатываемость сплава часто приводит к наблюдаемому горячему прорыву и может вызвать проблемы с заполнением, что обычно снижает механические и электрические свойства конечной литой детали.
Поэтому Tesla пытается создать сплавы с высокой прочностью на растяжение и проводимостью, устойчивые к горячему прорыву, чтобы использовать их в литье компонентов привода.
По сравнению с приведенными выше цифрами, Tesla утверждает, что ее новые алюминиевые сплавы могут быть настроены для достижения предела прочности от 90 МПа до 150 МПа и электрической проводимости от 40% IACS до 60% IACS.
Они также утверждают, что новые сплавы поддерживают литье под давлением:
В одном из вариантов осуществления сплав обладает надлежащей текучестью, обеспечивающей смачивание сплавом всей длины формы и надлежащее формирование формы, а также устойчивость сплава к горячему прорыву и сохранение желаемого предела прочности при затвердевании отливки.
Вот несколько результатов их тестов:
Для специалистов по материалам, которые хотят узнать, как Tesla добивается таких результатов с новыми сплавами, вот полная патентная заявка:
[scribd id=445965185 key=key-NPQJ7fIL0cFWYOzyOVen mode=scroll]
Выиграйте Tesla Model S Performance, Audi e-tron или Jaguar I-Pace и поддержите доброе дело