Fier fierbinte - Pentru mașinile de mâine - TEHNOLOGII VIITOARE
Oțelurile formate la cald joacă un rol din ce în ce mai important în industrie pentru a face mașinile mai ușoare și în același timp mai sigure.
Formarea la cald - numită și întărirea formei sau întărirea prin presare - este încă un proces relativ nou în producție. Dovedește că potențialul ușor de construcție al oțelului este departe de a fi epuizat.
Formarea la cald este cunoscută din anii 1980. Dar doar noile metode de producție i-au dat o descoperire în acest secol. Când vine vorba de construcție ușoară, componentele cu pereți mai subțiri pot fi dimensionate datorită formării la cald - care are un efect pozitiv asupra greutății corpului.
Un bun exemplu sunt componentele formate la cald fabricate din oțeluri de mangan-bor cu rezistență foarte ridicată: semifabricatele din tablă fabricate din aceste oțeluri sunt încălzite la aproximativ 950 de grade Celsius și apoi formate. Componentele produse în acest mod prezintă rezistență ridicată, forme complexe și efecte reduse de resort. Acestea includ, de exemplu, stâlpii A și B, traversele barei de protecție sau grinzile de impact laterale. Datorită acestor proprietăți, acestea oferă o rezistență foarte mare la deformare în caz de accident.
Temperare parțială
În caroseria în alb a vehiculelor actuale, există în medie între cinci și 15% componente fierbinți. Pe termen mediu, experții producătorilor de automobile, oțel și fabrici se așteaptă la acțiuni de până la 30%.
Pe lângă întărirea prin presare a semifabricatelor din tablă, stingerea parțială și călirea devin din ce în ce mai importante. În acest caz, un grad ridicat de duritate este generat doar într-o parte a componentei datorită răcirii la viteze diferite. În acest fel, proprietățile bazate pe cerințe pot fi generate pe lungimea componentei.
La producătorii de oțel, dezvoltarea de noi tipuri de oțel formabil la cald continuă în direcția unor rezistențe ale componentelor chiar mai mari. Într-un proiect de cercetare, a fost dezvoltată o nouă varietate care permite puteri de până la 2.000 megapascali. În plus față de aplicațiile în construcția caroseriei, zona șasiului se va concentra și mai mult pe viitor.
interviu
David Cottens
În calitate de companie siderurgică, cum percepeți concurența cu alți furnizori în construcții ușoare?
În cursa pentru o greutate mai mică, oțelul va continua să joace un rol major în viitor. Cu toate acestea, furnizorii de materiale precum aluminiu sau plastic sunt desigur mari concurenți. Economisirea a 10 kilograme pe o componentă poate părea mai rapidă cu aluminiu sau plastic la prima vedere.
Totuși, așa cum se întâmplă adesea în industrie, este crucial un echilibru între diferiții factori care joacă un rol. În plus, există parametri precum costurile la care oțelul, cu lanțurile sale de proces bine stabilite, este semnificativ mai ieftin de fabricat și prelucrat. Dar, desigur, puncte precum comportamentul în caz de accident și rigiditatea materialelor respective joacă, de asemenea, un rol.
Cu toate acestea, în interesul clienților noștri, este important pentru noi că toate materialele din tehnologia de îmbinare se combină bine cu produsul final. Aici depinde de toleranță.
În trecut a existat deja o colaborare cu un producător de materiale plastice. Cercetarea în acest sens este indispensabilă. Între timp, suntem dedicați acestui lucru împreună cu universitățile, fundațiile și OEM-urile.
Subiectul construcției ușoare este foarte prezent în Germania. Grupul dvs. este reprezentat în 60 de locații din întreaga lume. Cum percepeți subiectul?
Aceasta este cu siguranță o provocare globală. OEM-urile sunt foarte atenți să atingă obiectivele prescrise legal în viitor. Fiecare gram peste specificații este urmat de pierderi financiare care cresc exponențial.
La nivel european, acest subiect este discutat și, de exemplu, în țări precum Italia sau Franța și foarte intens și în Germania. Acest lucru se datorează multor producători premium din această țară cu vehiculele lor, unde un consum puțin mai mare sau reducerea acestuia joacă un rol mai mare.
Chinezii și americanii sunt, de asemenea, îngrijorați de cerințele de mediu. Chiar dacă în prezent nu este clar cum vor reacționa noile autorități americane.
Ce produse folosiți pentru a vă sprijini clienții în reducerea greutății?
Formarea la cald este o tendință importantă. Poate fi găsit în Europa și în regiunea NAFTA, dar și în China. În Asia există foarte multe linii de producție care funcționează cu aceasta. Liniile de producție formate la cald vor domina industria auto.
ArcelorMittal a fost primul care a avut succes cu un oțel acoperit la cald numit Usibor. Dar Ductibor a fost dezvoltat și pentru procesul de formare directă la cald. Pentru a face acest lucru, oțelul acoperit cu aluminiu este mai întâi încălzit la 900 de grade, apoi modelat și întărit în instrumentele de formare umplute cu apă.
Cele mai noi produse din această serie, Usibor 2000 și Ductibor 1000, sunt disponibile comercial și sunt în prezent în faza de calificare cu clienții noștri. Acestea au fost deja eșantionate și procesul de aprobare este în prezent în desfășurare.
Care sunt avantajele lor?
Scopul este întotdeauna de a produce oțel puternic și stabil, ușor de modelat, dar în același timp semnificativ mai ușor. În general, corpurile din construcția vehiculelor pierd în greutate și duc la reduceri considerabile de CO2. Realizăm acest lucru cu Usibor și Ductibor, printre altele, și dorim astfel să fim mereu înaintea dezvoltărilor.
Aceste produse ușoare din oțel pot fi utilizate în multe părți ale mașinii - de la stâlpii A și B până la grinda barei de protecție. În același timp, datorită proprietăților lor speciale, acestea arată rezultate mai bune la testele de impact și sunt mai puțin predispuse la rugină. De asemenea, oferă soluții din oțel care integrează mai multe funcții și în care nu sunt necesare întăriri și operațiuni de îmbinare.
În acest fel, până la 73 de kilograme de oțel pot fi reduse într-o mașină din clasa compactă, fără a fi nevoie să se compromită funcționalitatea sau siguranța.
Cum știu clienții ce produs din portofoliul dvs. utilizează cel mai bine?
Desigur, vă sprijinim în utilizarea materialului potrivit la locul potrivit în producție și în vehicul. Abia atunci veți realiza economiile de costuri ideale. Am dezvoltat un număr mare de componente, cum ar fi ușile, cadrele sau scaunele, în autotestare, pentru a ne sfătui clienții în consecință. Din experiența noastră, există câteva piese în mașină care încă mai au un potențial de economii.