Σε αναζήτηση ενός ελαφρού αυτοκινήτου πολλαπλών υλικών: Οι ερευνητές και οι μηχανικοί της αυτοκινητοβιομηχανίας ψάχνουν τρόπους για να “αφαιρέσουν το λίπος” σχεδόν από κάθε εξάρτημα του οχήματος, στις προσπάθειές τους να επιτύχουν υψηλότερη οικονομία καυσίμου!
Ειδικοί της βιομηχανίας αυτοκινήτου ασχολήθηκαν με το θέμα “Ελάφρυνση βάρους και Αυτοκίνητο Πολλαπλών Υλικών” κατά τη διάρκεια της συνεδρίασης ενός πάνελ ειδικών στο Συνέδριο & Έκθεση Σύνθετων Υλικών της Αυτοκινητοβιομηχανίας της Κοινωνίας Μηχανικών των Πλαστικών του 2014 στο Novi, MI.
Μέσα στην επόμενη δεκαετία, τα οχήματα θα γίνουν ελαφρύτερα στην προσπάθεια να επιτευχθούν οι αυστηρότερες παγκόσμιες απαιτήσεις οικονομίας καυσίμου και εκπομπών.
Ο συντονιστής του πάνελ Jay Baron, PhD, Πρόεδρος και Διευθύνων Σύμβουλος του Κέντρου Ερευνών για την Αυτοκινητοβιομηχανία, είπε ότι τα αυτοκίνητα πρόκειται να είναι ελαφρύτερα κατά 10-15% μέχρι το 2025 αναφέροντας ότι: “Και αυτό το 10-15% αντιπροσωπεύει σημαντικό βάρος κιλών. Αυτό είναι μία μεγάλη υπόθεση, ιδιαίτερα όταν δει κάποιος την ιστορία. Προσθέταμε βάρος στα αυτοκίνητα για τα τελευταία 25 χρόνια, κάθε χρόνο αυξητικά. Βρισκόμαστε ξεκάθαρα σε ένα σημείο καμπής”.
Ένας σημαντικός δίαυλος για την κατασκευή ελαφρών οχημάτων είναι τα εργαλεία για να μοντελοποιηθούν οι διάφορες επιλογές υλικών.
Ο κ. Krajewski ειδικός στην βιομηχανία του αυτοκινήτου ανέφερε: “Εάν δεν υπάρξει ένα καλό μοντέλο υλικού, μπορεί να προκύψει υπερβολική σχεδίαση. Όταν προμηθευόμασταν τα σύνθετα εξαρτήματα για την καινούργια Corvette, ήταν δύσκολο να βρούμε μία πολύ καλή σύγκριση “μήλων με μήλα”. Ο κάθε προμηθευτής είχε μία ελαφρά διαφορετική διαδικασία και ένα διαφορετικό υλικό. Αυτό έκανε δύσκολο το να μπορέσουμε να προβλέψουμε και να βελτιστοποιήσουμε έγκαιρα τα εξαρτήματα,” είπε. “Αυτό τονίζει την ανάγκη για τυποποιημένες διατυπώσεις υλικών και προδιαγραφών στη βιομηχανία των σύνθετων υλικών.”
Το πλήρους μεγέθους Ford F-150 του 2015 σηματοδοτεί την πρώτη φορά που ένα ευρείας κατανάλωσης ανοικτό φορτηγό θα χρησιμοποιήσει αλουμίνιο για εξωτερικά ελάσματα. Ο Peter Friedman, PhD και Διευθυντής Εξέλιξης Έρευνας της Κατασκευής της Ford Motor Co., είπε “Με το καινούργιο F-150, αποφασίσαμε πολύ νωρίς στο ότι πρόκειται να χρησιμοποιήσουμε την ελάφρυνση του βάρους σαν έναν τρόπο να παρέχουμε και οικονομία καυσίμου και απόδοση. Το F-150 2015 έχει έντονη χρήση αλουμινίου στο εμπρός μέρος, στην καμπίνα και στον κλωβό. Το πλαίσιο είναι χάλυβας με τρεις φορές την ποσότητα του χάλυβα υψηλής αντοχής σε σύγκριση με το τωρινό μοντέλο.”
Ο Thomas Pilette, Παγκόσμιος Αντιπρόεδρος Ανάπτυξης Προϊόντων και Διαδικασιών στην Magna Exteriors, ανέφερε τον παράγοντα πολλαπλών θεωρήσεων σε μία απόφαση χρήσης υλικού. “Γνωρίζουμε πολύ καλά τα υλικά χαμηλού κόστους. Αλλά αυτό που προσπαθούμε να αντικατοπτρίσουμε είναι την απόδοση, τον χρόνο του κύκλου ζωής, και τις προσδοκίες της ποιότητας του ανταλλακτικού από ένα ενιαίο σύνολο εργαλείων. Έτσι στην πραγματικότητα είναι η εξισορρόπηση του υλικού, της διαδικασίας και της απόδοσης με την κατανόηση ότι κανείς δεν θέλει να πληρώνει περισσότερο από το παρόν υλικό και την παρούσα διαδικασία” είπε.
Τα ελαφρά υλικά είναι το κλειδί για την επίτευξη υψηλότερων αριθμών οικονομίας καυσίμου. Το Chevrolet Corvette Z06 του 2015 (απεικονίζεται πάνω) έχει στάνταρτ καπό από ανθρακονήματα. Η αυτοκινητοβιομηχανία βρίσκεται σε εγρήγορση για να ικανοποιήσει μία εντολή μέσου όρου κατανάλωσης των 54,5 μιλίων ανά γαλόνι στον στόλο των ΗΠΑ μέχρι το 2025.
Οι αποδόσεις των επενδύσεων αποδεικνύουν ότι είναι ένα από τα αποτελέσματα της συνεργασίας της βιομηχανίας.
Η βιομηχανία του χάλυβα είδε τα πλεονεκτήματα των ελαφρών υλικών να έρχονται και έχει οδηγήσει σε μερικές σπουδαίες λύσεις σχεδίασης και εξέλιξης των νέων υλικών.
Σύμφωνα με τον Pilette, η αυτοκινητοβιομηχανία πρέπει να υπογραμμίσει την έννοια της επανεφεύρεσης. “Θα πρέπει να φροντίσουμε να συνεχίσουμε να εξελίσσουμε τις προηγμένες τεχνικές ανάπτυξης και να επιβεβαιώσουμε ότι έχουμε τις σωστές εφαρμογές υλικών και διαδικασιών,” είπε.
