Горещо желязо - За утрешните автомобили - БЪДЕЩИ ТЕХНОЛОГИИ
Горещо формованите стомани играят все по-важна роля в индустрията, за да направят автомобилите по-леки и в същото време по-безопасни.
Горещото формоване - наричано още втвърдяване на формата или втвърдяване чрез преса - все още е сравнително нов производствен процес. Това доказва, че потенциалът на леката конструкция на стоманата далеч не е изчерпан.
Горещото формоване е известно от 80-те години на миналия век. Но само нови производствени методи са му дали пробив през този век. Що се отнася до леката конструкция, компонентите с по-тънки стени могат да бъдат оразмерени благодарение на горещо формоване - което има положителен ефект върху теглото на тялото.
Добър пример са горещо формованите компоненти, изработени от свръхвисокоякостни манганово-борни стомани: заготовките от ламарина, направени от тези стомани, се нагряват до около 950 градуса по Целзий и след това се оформят. Компонентите, които се произвеждат по този начин, показват висока якост, сложни форми и намалени пружиниращи ефекти. Те включват например колони А и В, напречни елементи на бронята или греди за страничен удар. Поради тези свойства те предлагат много висока устойчивост на деформация в случай на авария.
Частично закаляване
В бялото тяло на настоящите превозни средства има средно между пет и 15 процента горещо оформени компоненти. В средносрочен план експертите от производителите на автомобили, стомана и заводи очакват дялове до 30 процента.
В допълнение към втвърдяването на заготовките от ламарина, все по-важно е частичното закаляване и закаляване. В този случай висока степен на твърдост се генерира чрез охлаждане при различни скорости само в част от компонента. По този начин свойствата, базирани на изискванията, могат да бъдат генерирани по дължината на компонента.
При производителите на стомана разработването на нови горещо формиращи се марки стомана продължава в посока на още по-висока якост на компонентите. В изследователски проект е разработен нов сорт, който дава сила до 2000 мегапаскала. В допълнение към приложенията в конструкцията на каросерията, зоната на шасито също ще се фокусира повече в бъдеще.
интервю
Дейвид Котънс
Като стоманена компания как възприемате конкуренцията с други доставчици в олекотеното строителство?
В надпреварата за по-малко тегло стоманата ще продължи да играе важна роля и в бъдеще. Въпреки това доставчиците на материали като алуминий или пластмаса, разбира се, са големи конкуренти. Спестяването на 10 килограма върху компонент може да изглежда по-бързо с алуминий или пластмаса на пръв поглед.
Както често се случва в индустрията, обаче, балансът между различните фактори, които играят роля, е от решаващо значение. Освен това има параметри като разходи, при които стоманата с нейните добре координирани технологични вериги е значително по-евтина за производство и обработка. Но разбира се, играят роля и точки като поведение при срив и твърдост на съответните материали.
Въпреки това, в интерес на нашите клиенти, за нас е важно всички материали в съединителната технология да се комбинират добре в крайния продукт. Тук това зависи от толерантността.
В миналото вече имаше сътрудничество с производител на пластмаси. Изследванията за това са незаменими. Междувременно се ангажираме с това заедно с университети, фондации и OEM производители.
Темата за леката конструкция присъства много в Германия. Вашата група е представена на 60 места по целия свят. Как възприемате темата?
Това със сигурност е глобално предизвикателство. OEM производителите са много внимателни, за да постигнат предписаните от закона цели в бъдеще. Всеки грам над спецификациите е последван от финансови загуби, които нарастват експоненциално.
На европейско ниво тази тема също се обсъжда, например в страни като Италия или Франция и много интензивно в Германия. Това се дължи на многото премиум производители в тази страна с техните превозни средства, където малко по-голямото потребление или намаляването му играят по-голяма роля.
Китайците и американците също са притеснени от екологичните изисквания. Дори в момента да е неясно как ще реагират новите американски власти.
Кои продукти използвате, за да подкрепите клиентите си при намаляване на теглото?
Горещото формоване е важна тенденция. Може да се намери в Европа и региона NAFTA, но също така и в Китай. В Азия има много производствени линии, които работят с нея. Горещо оформени производствени линии ще доминират в автомобилната индустрия.
ArcelorMittal е първият, който има успех с горещо формована стомана, наречена Usibor. Но Ductibor е разработен и за директния процес на горещо формоване. За целта стоманата с алуминиево покритие първо се загрява до 900 градуса, след което се оформя и втвърдява във формираните с вода формовъчни инструменти.
Най-новите ни продукти от тази серия, Usibor 2000 и Ductibor 1000, се предлагат в търговската мрежа и в момента са във фаза на квалификация с нашите клиенти. Вече са взети проби и в момента тече процесът на одобрение.
Какви са техните предимства?
Целта е винаги да се произвежда стомана, която е здрава и стабилна, лесна за оформяне, но същевременно значително по-лека. Като цяло каросериите в конструкцията на превозни средства отслабват и водят до значително намаляване на CO2. Постигаме това с Usibor и Ductibor, наред с други, и по този начин винаги искаме да изпреварим развитието.
Тези леки стоманени продукти могат да се използват в много части на автомобила - от колоните А и В до гредата на бронята. В същото време, поради техните специални свойства, те показват по-добри резултати при краш тестове и са по-малко податливи на ръжда. Те също така предлагат стоманени решения, които интегрират няколко функции и при които не са необходими подсилвания и операции по свързване.
По този начин до 73 килограма стомана могат да бъдат намалени в автомобил от компактен клас, без да се налага компрометиране на функционалността или безопасността.
Как клиентите знаят кой продукт от вашето портфолио използват най-добре?
Разбира се, ние ви подкрепяме да използвате правилния материал на правилното място в производството и в превозното средство. Само тогава ще постигнете идеалните икономии на разходи. Разработихме голям брой компоненти, като врати, рамки или седалки, при самотестване, за да посъветваме нашите клиенти съответно. Според нашия опит има някои части в колата, които все още имат много потенциал за спестяване.