ยานยนต์ไฟฟ้า (EV) สร้างความต้องการใหม่สำหรับชิ้นส่วน Powertrain ที่เข้มงวดกว่า ICE Vehicle อย่างมีนัยสำคัญ — โดยเฉพาะ Rotor Shaft ของ Electric Motor ที่ต้องรับโหลดสูงในรอบที่สูงกว่า (15,000–20,000 RPM) พร้อมกับ Tolerance ที่แคบกว่า Carburizing ไม่สามารถตอบโจทย์นี้ได้อีกต่อไป
ทำไม Carburizing ไม่เพียงพอสำหรับ EV Shaft
Why Carburizing Falls Short for EV Shaftsกระบวนการ Carburizing (Gas Carburizing / Vacuum Carburizing) ให้ผลลัพธ์ที่ดีสำหรับ Shaft งาน ICE แต่มีข้อจำกัดสำคัญสำหรับ EV:
- High Distortion — อุณหภูมิกระบวนการสูง (850–950°C) นาน 4–12 ชั่วโมง ทำให้เกิด Distortion 0.3–1.0 มม. — เกินค่า Tolerance ของ EV Shaft ที่ต้องการ Roundness <±0.05 มม.
- Process Time — Cycle Time 6–24 ชั่วโมง ไม่เหมาะกับ High-volume Production
- Carbon Footprint — กระบวนการ Carburizing ปล่อย CO₂ และก๊าซพิษสูง ขัดกับนโยบาย Green Factory ของ OEM
- Cost per Part — ค่าแก๊ส, ค่าไฟ Vacuum Pump, และค่า Jig สูงกว่า Induction 3–5 เท่า
ข้อกำหนด EV Rotor Shaft — Tier 1 Spec
EV Rotor Shaft Requirements — Tier 1 Specification| Parameter | Specification | Induction ทำได้? |
|---|---|---|
| Surface Hardness | HRC 55–62 | ✓ (HRC 58–62 ด้วย SDF®) |
| Case Depth (CHD) | 0.8–2.5 มม. | ✓ ควบคุมได้ด้วย Frequency |
| Core Hardness | HRC 28–38 | ✓ ขึ้นกับ Material Grade |
| Roundness (Distortion) | <±0.05 มม. | ✓ MIND-L + SDF® ให้ <±0.03 มม. |
| Straightness | <0.1 มม./1000 มม. | ✓ ด้วย HPTS Tooling |
| Compressive Residual Stress | >-600 MPa | ✓ Induction ให้ค่าสูงกว่า Carburizing |
| Cycle Time per Part | <45 วินาที | ✓ (MIND-L + SDF®: 15–30 วินาที) |
SDF® Dual-Frequency กับ EV Shaft
SDF® Dual-Frequency for EV Shaft ApplicationsEV Rotor Shaft มักมี Spline, Journal Bearing Surface และ Thread ที่ต้องการ Case Depth ต่างกัน SDF® ช่วยให้ควบคุม Penetration Depth ในแต่ละบริเวณได้ในการ Scan เดียวด้วยการสลับความถี่ตาม Position ของ Shaft — ไม่ต้องทำหลายรอบ
MIND-L + SDF® Performance Data (EV Motor Shaft)
- Distortion หลัง Hardening: <0.03 มม. Roundness
- Case Depth Uniformity: ±0.1 มม. ตลอดความยาว
- Surface Hardness: HRC 58–62 (60Si2MnA, 42CrMo4)
- Cycle Time: 15–25 วินาที/ชิ้น (สำหรับ Shaft Ø40 × 300 มม.)
- Repeatability (Cpk): >1.67 — ผ่าน IATF 16949
HPTS — Highest Precision Tooling System
HPTS — Highest Precision Tooling System by eldecDistortion ใน Induction Hardening ไม่ได้เกิดจากกระบวนการความร้อนเพียงอย่างเดียว แต่ยังเกิดจาก Fixture และ Tooling ที่ไม่แม่นยำ eldec พัฒนา HPTS เพื่อแก้ปัญหานี้:
- Self-centering Chuck แม่นยำ ±0.01 มม.
- Tailstock Pressure ควบคุมแรงกดแบบ Servo
- Coil Gap Monitoring แบบ Real-time
- Quench Flow Uniformity ควบคุมจาก HMI
การเปรียบเทียบ: Induction vs Carburizing สำหรับ EV Shaft
Induction vs Carburizing Comparison for EV Shaft| ปัจจัย | Carburizing | Induction (MIND-L + SDF®) |
|---|---|---|
| Distortion | 0.3–1.0 มม. | <0.03 มม. |
| Cycle Time | 6–24 ชั่วโมง | 15–25 วินาที |
| CO₂ Emission (Scope 1) | สูงมาก | ศูนย์ (ใช้ไฟฟ้า) |
| Selective Hardening | ไม่ได้ | ได้ (Zone ที่ต้องการ) |
| Grinding Allowance | ต้องเพิ่ม 0.3–0.5 มม. | ลดได้ 50–80% |
| ต้นทุน/ชิ้น (ขึ้นกับ Volume) | สูงกว่า 3–5× | ต่ำกว่า |