ကာဗွန်ကြားနေရေးဆိုင်ရာ ကမ္ဘာ့ရည်မှန်းချက်ဖြင့် မောင်းနှင်သော ပေါ့ပါးမှုသည် ကုန်ထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်း၏ အသွင်ပြောင်းခြင်းနှင့် အဆင့်မြှင့်တင်ခြင်းအတွက် အဓိက အဆိုပြုချက်ဖြစ်လာသည်။ ၎င်း၏ထူးခြားသော ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် ဓာတုဂုဏ်သတ္တိများရှိသော အလူမီနီယမ်သည် ရိုးရာစက်မှုလုပ်ငန်းတွင် “ပံ့ပိုးပေးသည့်အခန်းကဏ္ဍ” မှ တန်ဖိုးကြီးကုန်ထုတ်လုပ်မှုအတွက် ဗျူဟာမြောက်ပစ္စည်းတစ်ခုအဖြစ်သို့ မြင့်တက်လာသည်။ ဤဆောင်းပါးသည် ပေါ့ပါးသော အလူမီနီယမ်ပစ္စည်းများ၏ ဆန်းသစ်သောတန်ဖိုးကို အပိုင်းလေးပိုင်းဖြစ်သည့် နည်းပညာဆိုင်ရာ အခြေခံမူများ၊ စွမ်းဆောင်ရည် အားသာချက်များ၊ အသုံးချမှုဆိုင်ရာ ပိတ်ဆို့မှုများနှင့် အနာဂတ်လမ်းညွှန်ချက်များကို စနစ်တကျ သရုပ်ဖော်ပါမည်။

I. ပေါ့ပါးသော အလူမီနီယမ်ပစ္စည်းများ၏ နည်းပညာဆိုင်ရာ အဓိကအချက်

ပေါ့ပါးသော အလူမီနီယံသည် အလေးချိန်လျော့ချသည့်ပစ္စည်းမဟုတ်သော်လည်း သတ္တုစပ်ဒီဇိုင်း၊ မိုက်ခရိုထိန်းချုပ်မှုနှင့် လုပ်ငန်းစဉ်ဆန်းသစ်တီထွင်မှုဆိုင်ရာ နည်းပညာသုံးစနစ်တစ်ခုအတွင်းမှ ရရှိသည့် စွမ်းဆောင်ရည် ခုန်တက်သွားသည်-

ဒြပ်စင်အား ပျော့ဆေးအား အားကောင်းစေခြင်း- မဂ္ဂနီဆီယမ်၊ ဆီလီကွန်၊ ကြေးနီနှင့် အခြားဒြပ်စင်များ ဖြစ်သည့် Mg ₂ Si၊ Al ₂ Cu စသည်တို့ကို ခိုင်ခံ့စေသော အဆင့်များအဖြစ် ပေါင်းထည့်ခြင်း၊ 500MPa ၏ ဆန့်နိုင်အား သတ်မှတ်ချက်ကို ချိုးဖျက်ရန် (ဥပမာ၊6061-T6 အလူမီနီယံသတ္တုစပ်).

နာနိုဖွဲ့စည်းပုံစည်းမျဉ်း- လျင်မြန်သောခိုင်မာမှုနည်းပညာ သို့မဟုတ် စက်ယန္တရားသတ္တုစပ်ခြင်းကိုအသုံးပြုခြင်းဖြင့်၊ ခိုင်ခံ့မှုနှင့် ခိုင်ခံ့မှုဆိုင်ရာ ပေါင်းစပ်တိုးတက်မှုရရှိစေရန် နာနိုမိုးရေစက်များကို အလူမီနီယမ်မက်ထရစ်ထဲသို့ ထည့်သွင်းပေးပါသည်။

ပုံပျက်ခြင်း အပူကုသမှုလုပ်ငန်းစဉ်- လှိမ့်ခြင်းနှင့် အတုလုပ်ခြင်းကဲ့သို့သော ပလပ်စတစ်ပုံပျက်ခြင်းနှင့် အပူကုသမှုလုပ်ငန်းစဉ်များကို ပေါင်းစပ်ခြင်းဖြင့် စပါးအရွယ်အစားကို မိုက်ခရိုမီတာအဆင့်အထိ သန့်စင်စေပြီး ပြည့်စုံသောစက်ပိုင်းဆိုင်ရာဂုဏ်သတ္တိများကို သိသိသာသာ တိုးတက်စေသည်။

Tesla ၏ ပေါင်းစပ်အသေခံ အလူမီနီယမ်ကို နမူနာအဖြစ်ယူပြီး၊ ၎င်းသည် သမားရိုးကျ အစိတ်အပိုင်း ၇၀ ကို အစိတ်အပိုင်းတစ်ခုထဲသို့ ပေါင်းစပ်ရန် Gigacasting ဧရာမ သတ္တုရိုက်နည်းပညာကို အသုံးပြုကာ အလေးချိန် 20% လျှော့ချကာ ထုတ်လုပ်မှုစွမ်းဆောင်ရည်ကို 90% မြှင့်တင်ပေးကာ ထုတ်လုပ်မှု၏ အကျိုးသက်ရောက်မှုကို 90% မြှင့်တင်ပေးပါသည်။

Ⅱ ပေါ့ပါးသော အလူမီနီယမ်ပစ္စည်းများ၏ အဓိကအားသာချက်များ

အစားထိုး၍မရသော ပေါ့ပါးထိရောက်မှု

သိပ်သည်းမှု အားသာချက်- အလူမီနီယမ်၏ သိပ်သည်းဆသည် သံမဏိ၏ သုံးပုံတစ်ပုံ (2.7g/cm ³ vs 7.8g/cm ³) ဖြစ်ပြီး၊ ၎င်းသည် ညီမျှသော ထုထည် အစားထိုးမှု အခြေအနေများတွင် အလေးချိန် 60% ကျော် လျော့ချပေးနိုင်သည်။ BMW i3 လျှပ်စစ်ကားတွင် အလူမီနီယမ်ကိုယ်ထည် တပ်ဆင်ထားပြီး အလေးချိန် ၃၀၀ ကီလိုဂရမ် လျှော့ချကာ အကွာအဝေး 15% တိုးလာပါသည်။

ထူးထူးခြားခြား ခိုင်ခံ့မှုအချိုး- ခွန်အားနှင့် အလေးချိန်အချိုးကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားသောအခါ၊ 6-series အလူမီနီယမ်အလွိုင်း၏ တိကျသောခွန်အား (strength/density) သည် 400MPa/(g/cm ³) သို့ရောက်ရှိနိုင်ပြီး သာမန်ကာဗွန်နည်းသောသံမဏိ၏ 200MPa/(g/cm ³) ကိုကျော်လွန်နိုင်သည်။

Multi Dimension စွမ်းဆောင်ရည် အောင်မြင်မှု

သံချေးတက်ခြင်းကို ခံနိုင်ရည်- သိပ်သည်းသော အလူမီနီယံအောက်ဆိုဒ်အလွှာ (Al ₂ O3) သည် ပစ္စည်းအား သဘာဝအတိုင်း ချေးခုခံနိုင်စေပြီး ကမ်းရိုးတန်းဒေသများရှိ တံတားများ၏ ဝန်ဆောင်မှုသက်တမ်းသည် နှစ် 50 ကျော်အထိ ရှိနိုင်သည်။

Thermal conductivity- အပူစီးကူးကိန်းသည် သံမဏိထက် သုံးဆဖြစ်သည့် 237W/(m·K) သို့ရောက်ရှိပြီး 5G အခြေစိုက်စခန်းများ၏ အပူထုတ်လွှတ်မှုအခွံတွင် တွင်ကျယ်စွာအသုံးပြုသည်။

ပြန်လည်အသုံးပြုနိုင်ခြင်း- ပြန်လည်အသုံးပြုထားသော အလူမီနီယံထုတ်လုပ်မှု၏ စွမ်းအင်သုံးစွဲမှုသည် မူလအလူမီနီယမ်၏ 5% သာဖြစ်ပြီး ကာဗွန်ထုတ်လွှတ်မှု 95% လျော့နည်းသွားကာ မြို့ပတ်ရထားစီးပွါးရေးလိုအပ်ချက်များနှင့် ကိုက်ညီပါသည်။

လုပ်ငန်းစဉ်လိုက်ဖက်မှု

ပုံစံပြောင်းလွယ်မှု- တံဆိပ်တုံးထုခြင်း၊ ထုတ်ယူခြင်း၊ အတုလုပ်ခြင်း၊ 3D ပုံနှိပ်ခြင်း စသည်တို့ကဲ့သို့သော လုပ်ငန်းစဉ်အမျိုးမျိုးအတွက် သင့်လျော်သည်။ Tesla Cybertruck သည် အအေးခံထားသော အလူမီနီယမ်ပြားတံဆိပ်တုံးကိုယ်ထည်၊ ကြံ့ခိုင်မှုနှင့် မော်ဒယ်လွတ်လပ်ခွင့်ကို ချိန်ညှိပေးပါသည်။

ရင့်ကျက်သောချိတ်ဆက်မှုနည်းပညာ- CMT ဂဟေဆော်ခြင်း၊ ပွတ်တိုက်နှိုးဆော်သော ဂဟေဆော်ခြင်းနှင့် အခြားသော ရင့်ကျက်သောနည်းပညာများသည် ရှုပ်ထွေးသောဖွဲ့စည်းပုံများ၏ ယုံကြည်စိတ်ချရမှုကို သေချာစေသည်။

Ⅲ။ ပေါ့ပါးသော အလူမီနီယမ်ပစ္စည်းများ၏ အသုံးချမှု ပိတ်ဆို့ခြင်း။

စီးပွားရေးစိန်ခေါ်မှုများ

မြင့်မားသောပစ္စည်းကုန်ကျစရိတ်- အလူမီနီယံစျေးနှုန်းများသည် သံမဏိစျေးနှုန်းထက် 3-4 ဆ ကြာမြင့်စွာ ထိန်းသိမ်းထားပါသည် (ပျမ်းမျှလူမီနီယမ်ဝင်ပေါက်ဈေး $2500/ton နှင့် 2023 ခုနှစ်တွင် စတီးလ်စျေးနှုန်း $800/ton)၊ အကြီးစားလူကြိုက်များမှုကို ဟန့်တားထားသည်။

စက်ပစ္စည်းများ ရင်းနှီးမြုပ်နှံမှု ကန့်သတ်ချက်- ပေါင်းစည်းထားသော သေတ္တာပုံသွန်းလုပ်ငန်းသည် တန်ချိန် 6000 ကျော် အလေးချိန်ရှိသော အလွန်ကြီးမားသော သေတ္တာပုံသွန်းစက်များ တပ်ဆင်ရန် လိုအပ်ပြီး စက်ပစ္စည်းတစ်ခုအတွက် ယွမ်သန်း 30 ကျော်လွန်ပါက ကုန်ကျစရိတ်မှာ အသေးစားနှင့် အလတ်စားလုပ်ငန်းများအတွက် ခက်ခဲသည်။

စွမ်းဆောင်ရည်ကန့်သတ်ချက်များ

ခိုင်ခံ့သောမျက်နှာကျက်- အားဖြည့်နည်းများဖြင့် 600MPa သို့ရောက်ရှိနိုင်သော်လည်း၊ ၎င်းသည် ကြံ့ခိုင်မှုမြင့်မားသောသံမဏိ (1500MPa) နှင့် တိုက်တေနီယမ်အလွိုင်း (1000MPa) ထက် နိမ့်နေသေးသည်၊ ၎င်းသည် လေးလံသောအခြေအနေများတွင် ၎င်း၏အသုံးချမှုကို ကန့်သတ်ထားသည်။

အပူချိန်နိမ့်ပါးမှု - 20 ℃အောက်ပတ်ဝန်းကျင်တွင်၊ အလူမီနီယမ်၏အကျိုးသက်ရောက်မှု ခံနိုင်ရည်အား 40% လျော့ပါးစေပြီး သတ္တုစပ်ပြုပြင်မွမ်းမံခြင်းဖြင့် ကျော်လွှားရန်လိုအပ်ပါသည်။

စီမံဆောင်ရွက်ရာတွင် နည်းပညာဆိုင်ရာ အတားအဆီးများg

ပြန်လှန်ထိန်းချုပ်မှုစိန်ခေါ်မှု- အလူမီနီယမ်ပြားတံဆိပ်ခတ်ခြင်း၏ နွေဦးပေါက်သည် သံမဏိပြားထက် 2-3 ဆဖြစ်ပြီး တိကျသောမှိုလျော်ကြေးပေးသည့်ဒီဇိုင်းကို လိုအပ်သည်။

မျက်နှာပြင် ကုသမှု ရှုပ်ထွေးမှု- အလှတရားနှင့် ချေးခံနိုင်ရည်ကို ထိခိုက်စေသည့် anodized ဖလင်အထူ၏ တူညီမှုကို ထိန်းချုပ်ရန် ခက်ခဲသည်။

Ⅳ။ စက်မှုလုပ်ငန်းလျှောက်လွှာအခြေအနေနှင့်အလားအလာ

ရင့်ကျက်သော အသုံးချနယ်မြေများ

စွမ်းအင်သုံးကားအသစ်များ- NIO ES8 သည် အလူမီနီယမ်ကိုယ်ထည်အားလုံးကို အလေးချိန် 30% လျှော့ချပေးကာ torsional stiffness 44900Nm/deg; Ningde Times CTP ဘက်ထရီဗန်းကို အလူမီနီယမ်ဖြင့် ပြုလုပ်ထားပြီး စွမ်းအင်သိပ်သည်းဆ 15% တိုးမြင့်စေသည်။

အာကာသယာဉ်- အဲယားဘတ်စ် A380 လေယာဉ်ကိုယ်ထည်၏ 40% ကို အလူမီနီယမ် လစ်သီယမ် အလွိုင်းဖြင့် ပြုလုပ်ထားပြီး အလေးချိန် 1.2 တန်ထိ လျှော့ချထားသည်။ SpaceX starships များ၏ လောင်စာဆီကန်များကို 301 stainless steel ဖြင့်ပြုလုပ်ထားသော်လည်း ဒုံးပျံကိုယ်ထည်တည်ဆောက်ပုံသည် 2024-T3 အလူမီနီယမ်သတ္တုစပ်ကို ကြီးကြီးမားမားအသုံးပြုနေဆဲဖြစ်သည်။

ရထားပို့ဆောင်ရေး- ဂျပန်နိုင်ငံ Shinkansen ၏ N700S ဘိုဂျီတွင် အလူမီနီယံ အတုပြုလုပ်ခြင်းကို ခံယူပြီး အလေးချိန်ကို 11% လျှော့ချကာ ပင်ပန်းနွမ်းနယ်မှုကို 30% သက်တမ်းတိုးစေသည်။

အလားအလာကောင်းတစ်ပုဒ်

ဟိုက်ဒရိုဂျင်သိုလှောင်ကန်- 5000 စီးရီးအလူမီနီယမ်မဂ္ဂနီဆီယမ်အလွိုင်း ဟိုက်ဒရိုဂျင်သိုလှောင်ကန်သည် မြင့်မားသောဖိအား 70MPa ကိုခံနိုင်ရည်ရှိပြီး လောင်စာဆဲလ်ယာဉ်များ၏ အဓိကအစိတ်အပိုင်းတစ်ခုဖြစ်လာသည်။

လူသုံးအီလက်ထရွန်းနစ်- MacBook Pro တွင် အထူ 1.2 မီလီမီတာ မျက်နှာပြင်နှင့် ကိုယ်ထည်အချိုး 90% ကို ထိန်းသိမ်းထားသည့် တစ်ခုတည်းသော အလူမီနီယမ်ကိုယ်ထည် ပါရှိသည်။

အနာဂတ်အောင်မြင်မှုဦးတည်ချက်

ပေါင်းစပ်ဆန်းသစ်တီထွင်မှု- အလူမီနီယမ်အခြေခံကာဗွန်ဖိုက်ဘာပေါင်းစပ်ပစ္စည်း (6061/CFRP) သည် ခွန်အားနှင့် ပေါ့ပါးမှုနှစ်ခုမြောက် အောင်မြင်မှုရရှိပြီး Boeing 777X တောင်ပံသည် အလေးချိန်ကို 10% လျှော့ချရန် ဤပစ္စည်းကို အသုံးပြုထားသည်။

ဉာဏ်ရည်ထက်မြက်သော ထုတ်လုပ်မှု- AI မောင်းနှင်သည့် သေတ္တာပုံသဏ္ဍာန် ကန့်သတ်ချက် ပိုမိုကောင်းမွန်အောင် လုပ်ဆောင်သည့်စနစ်သည် အပိုင်းအစနှုန်းကို 8% မှ 1.5% အထိ လျှော့ချပေးသည်။

Ⅴ။ နိဂုံး- ပေါ့ပါးသော အလူမီနီယမ်ပစ္စည်းများ၏ “ကွဲအက်ခြင်း” နှင့် “ရပ်ခြင်း”

ပေါ့ပါးသော အလူမီနီယမ်ပစ္စည်းများသည် နည်းပညာတော်လှန်ရေးနှင့် စက်မှုအသွင်ပြောင်းခြင်း၏ လမ်းဆုံတွင် ရပ်နေပါသည်။

ပစ္စည်းအစားထိုးခြင်းမှ စနစ်ဆန်းသစ်တီထွင်မှုအထိ- ၎င်း၏တန်ဖိုးသည် အလေးချိန်လျှော့ချရေးတွင်သာမက ထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်များ (ဥပမာ- ပေါင်းစပ်သေဆုံးပုံသွန်းခြင်း) နှင့် ထုတ်ကုန်ဗိသုကာလက်ရာ (modular design) တို့ကို စနစ်တကျပြန်လည်ဖွဲ့စည်းမှုမြှင့်တင်ရာတွင်လည်း ပါဝင်သည်။

ကုန်ကျစရိတ်နှင့် စွမ်းဆောင်ရည်ကြားတွင် ဒိုင်းနမစ်ချိန်ခွင်လျှာ- ပြန်လည်အသုံးပြုနည်းပညာ တိုးတက်မှုနှင့်အတူ (ပြန်လည်အသုံးပြုထားသော အလူမီနီယံအချိုးအစားသည် 50%) နှင့် အကြီးစားထုတ်လုပ်မှု (Tesla ၏စူပါသေတ္တာပုံသွန်းစက်ရုံ၏ ထုတ်လုပ်မှုစွမ်းရည် တိုးလာသည်)၊ စီးပွားရေးအလှည့်အပြောင်းမှာ အရှိန်အဟုန်မြင့်လာနိုင်သည်။

အစိမ်းရောင်ကုန်ထုတ်လုပ်မှု၏ ပါရာဒိုင်းပြောင်းလဲမှု- ၎င်း၏သက်တမ်းတစ်လျှောက် အလူမီနီယံတစ်တန်စီ၏ ကာဗွန်ခြေရာသည် စတီးလ်နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက 85% လျော့ကျသွားပြီး၊ ၎င်းသည် ကမ္ဘာ့ထောက်ပံ့ရေးကွင်းဆက်၏ ကာဗွန်နည်းသော အသွင်ပြောင်းမှုလိုအပ်ချက်များနှင့် ကိုက်ညီသည့် သံမဏိနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါသည်။

40% ထက်ကျော်လွန်သော စွမ်းအင်သုံးကားများ၏ ထိုးဖောက်ဝင်ရောက်မှုနှုန်းနှင့် လေကြောင်းလုပ်ငန်းတွင် ကာဗွန်အကောက်ခွန်များ အကောင်အထည်ဖော်ခြင်းကဲ့သို့သော မူဝါဒများကြောင့် ပေါ့ပါးသောလူမီနီယမ်စက်မှုလုပ်ငန်းသည် "ရွေးချယ်နိုင်သောနည်းပညာ" မှ "မဖြစ်မနေရွေးချယ်မှု" သို့ ပြောင်းလဲနေသည်။ ပစ္စည်းဆန်းသစ်တီထွင်မှုအပေါ် ဗဟိုပြုသော ဤစက်မှုတော်လှန်ရေးတော်လှန်ရေးသည် နောက်ဆုံးတွင် လူသားတို့နားလည်သဘောပေါက်သည့် “အလေးချိန်” ၏ နယ်နိမိတ်များကို ပြန်လည်ပုံဖော်မည်ဖြစ်ပြီး ထိရောက်ပြီး သန့်ရှင်းသောစက်မှုလုပ်ငန်းခေတ်သစ်ကို ပို့ဆောင်ပေးမည်ဖြစ်သည်။