Forró vas - A holnap autóihoz - JÖVŐS TECHNOLÓGIÁK
A melegen formázott acélok egyre fontosabb szerepet játszanak az iparban, hogy az autók könnyebbek és ugyanakkor biztonságosabbak legyenek.
A meleg formázás - más néven formakeményítés vagy préskeményítés - még viszonylag új folyamat a gyártásban. Bizonyítja, hogy az acél könnyűszerkezeti lehetőségei korántsem merültek ki.
A melegformázás az 1980-as évek óta ismert. De csak az új termelési módszerek adtak áttörést ebben a században. Ha könnyű konstrukcióról van szó, a vékony falú alkatrészek a forró alakításnak köszönhetően méretezhetők - ami pozitív hatással van a test súlyára.
Jó példa erre a rendkívül nagy szilárdságú mangán-bór acélokból készült, forrón formázott alkatrészek: Az ezekből az acélokból készült lemezlemezeket 950 Celsius-fok körüli hőmérsékletre melegítik, majd kialakítják. Az így előállított alkatrészek nagy szilárdságúak, összetett formájúak és csökkentett rugós hatásúak. Ide tartoznak például az A és B oszlopok, a lökhárító kereszttagjai vagy az oldalsó ütközőgerendák. Ezen tulajdonságaik miatt nagyon nagy ellenállást nyújtanak a deformációval baleset esetén.
Részleges temperálás
A jelenlegi járművek fehéres karosszériájában átlagosan öt és 15 százalék között vannak forróan alakított alkatrészek. Középtávon az autó-, acél- és üzemgyártók szakértői akár 30 százalékos részvényekre számítanak.
A lemezlemezek préskeményítése mellett a részleges kioltás és temperálás egyre fontosabbá válik. Ebben az esetben a különféle sebességű hűtés miatt az alkatrész csak egy részében keletkezik nagyfokú keménység. Ily módon követelményalapú tulajdonságok generálhatók az alkatrész hossza felett.
Az acélgyártóknál az új, melegen alakítható acélminőségek fejlesztése a még nagyobb alkatrészszilárdságok irányába folytatódik. Egy kutatási projekt során egy új fajtát fejlesztettek ki, amely akár 2000 megapascálos erősségeket is lehetővé tesz. A karosszériaépítés alkalmazásai mellett a futómű területe a jövőben is nagyobb hangsúlyt kap.
interjú
David Cottens
Acélipari vállalatként hogyan érzékeli más szállítók versenyét a könnyű építés terén?
A kisebb súlyú versenyben az acél a jövőben is fontos szerepet játszik. Ennek ellenére az olyan anyagok szállítói, mint az alumínium vagy a műanyag, természetesen nagy versenytársak. 10 kiló megtakarítás egy alkatrészre első pillantásra gyorsabbnak tűnhet alumíniummal vagy műanyaggal.
Amint az iparban oly gyakran előfordul, döntő jelentőségű az egyensúly a különböző szerepet játszó tényezők között. Ezen kívül vannak olyan paraméterek, mint például a költségek, amelyek mellett az acél, a jól bevált technológiai láncokkal, lényegesen olcsóbb gyártása és feldolgozása. De természetesen szerepet játszanak az olyan pontok is, mint az ütközési viselkedés és az adott anyagok merevsége.
Mindazonáltal ügyfeleink érdekében fontos számunkra, hogy a csatlakozási technológiában minden anyag jól kombinálódjon a végtermékben. Itt a toleranciától függ.
A múltban már volt együttműködés a műanyagok gyártójával. Ehhez elengedhetetlen a kutatás. Időközben elkötelezettek vagyunk ezen az egyetemekkel, alapítványokkal és az eredeti gyártókkal együtt.
A könnyűszerkezetes konstrukció témája nagyon jelen van Németországban. Csoportja világszerte 60 helyszínen képviselteti magát. Hogyan érzékeli a témát?
Ez minden bizonnyal globális kihívás. Az eredeti gyártók nagyon ügyelnek arra, hogy a jövőben elérjék a törvényben előírt célokat. A specifikációk feletti minden grammot exponenciálisan növekvő pénzügyi veszteség követi.
Európai szinten ezt a témát is megvitatják például olyan országokban, mint Olaszország vagy Franciaország, és nagyon intenzíven Németországban. Ennek oka az ország számos prémium gyártója járműveivel, ahol a kissé nagyobb fogyasztás vagy annak csökkentése játszik nagyobb szerepet.
A kínaiak és az amerikaiak is aggódnak a környezeti követelmények miatt. Még akkor is, ha jelenleg nem világos, hogy az új amerikai hatóságok hogyan fognak viselkedni.
Mely termékeket használja vásárlóinak a súlycsökkentéshez?
A forró formázás fontos tendencia. Megtalálható Európában és a NAFTA régióban, de Kínában is. Ázsiában nagyon sok gyártósor működik vele. Forró formájú gyártósorok uralják majd az autóipart.
Az ArcelorMittal volt az első, amely az Usibor nevű bevonatú, melegen formázott acélnál sikeres volt. De a Ductibor-t a közvetlen melegformázási folyamathoz is kifejlesztették. Ehhez az alumíniummal bevont acélt először 900 fokra felmelegítik, majd megformálják és megkeményítik a vízzel töltött formázó szerszámokban.
Ebben a sorozatban a legújabb termékeink, az Usibor 2000 és a Ductibor 1000 kereskedelmi forgalomban kaphatók, és jelenleg minősítési szakaszban vannak ügyfeleinkkel. Már vettek mintát, és a jóváhagyási folyamat jelenleg folyamatban van.
Melyek az előnyeik?
A cél mindig erős és stabil, könnyen formázható, ugyanakkor lényegesen könnyebb acél gyártása. Általánosságban elmondható, hogy a járműgyártásban lévő karosszériák fogynak és jelentős CO2-csökkenést eredményeznek. Ezt többek között az Usibor és a Ductibor segítségével érjük el, és így mindig előrébb akarunk lépni a fejlesztések előtt.
Ezeket a könnyű acél termékeket az autó számos részén lehet használni - az A és B oszloptól a lökhárító gerendáig. Ugyanakkor speciális tulajdonságaik miatt jobb eredményeket mutatnak az ütközési tesztekben és kevésbé hajlamosak a rozsdára. Acél megoldásokat is kínálnak, amelyek több funkciót integrálnak, és amelyekben nem szükséges megerősítés és összekapcsolási művelet.
A kompakt osztályú autókban akár 73 kg acél is csökkenthető anélkül, hogy kompromisszumokat kellene kötniük a funkcionalitás vagy a biztonság terén.
Honnan tudják az ügyfelek, hogy az Ön portfóliójából melyik terméket használják a legjobban?
Természetesen támogatjuk Önt abban, hogy a megfelelő anyagot a megfelelő helyen használja a gyártásban és a járműben. Csak akkor érhet el ideális költségmegtakarítást. Nagyszámú alkatrészt, például ajtókat, kereteket vagy üléseket fejlesztettünk ki önellenőrzéssel, hogy ennek megfelelően tanácsot adjunk ügyfeleinknek. Tapasztalataink szerint vannak olyan alkatrészek az autóban, amelyekben még mindig rengeteg megtakarítási lehetőség rejlik.