I produttori di automobili e di parti di precisione sono costantemente alla ricerca di materiali nuovi e più efficaci per migliorare le specifiche e le prestazioni dei loro prodotti. I produttori di automobili sono particolarmente interessati a utilizzare sostanze innovative nei loro veicoli, il che li porta a sperimentare vari tipi di acciaio e leghe di alluminio.
Ford e General Motors, ad esempio, hanno incorporato questi componenti nei loro veicoli per ridurre il peso complessivo delle loro macchine e garantire resistenza e durata, ha riportato Design News. GM ha ridotto la massa del telaio della Chevy Corvette di 99 libbre passando all'alluminio, mentre Ford ha ridotto di circa 700 libbre la massa totale dell'F-150 con una combinazione di acciaio ad alta resistenza e leghe di alluminio.
"Ogni casa automobilistica deve farlo", ha detto alla fonte Bart DePompolo, responsabile marketing tecnico automobilistico presso US Steel Corp. "Stanno prendendo in considerazione ogni opzione, ogni materiale".
Diversi fattori contribuiscono alla necessità di materiali avanzati per la produzione automobilistica, tra cui le politiche aziendali di risparmio medio di carburante, secondo l'agenzia di stampa. Questi standard richiedono ai produttori di automobili di raggiungere un'efficienza media di carburante del 54,5 entro il 2025 per tutte le macchine prodotte nell'azienda.
Sostanze più leggere e ad alta resistenza possono contribuire a migliorare il risparmio di carburante, rendendole opzioni interessanti per soddisfare i requisiti governativi. La massa ridotta di questi materiali sottopone i motori a minore sforzo, richiedendo a sua volta un minor consumo di energia.
Anche gli standard di crash più severi sono tra le considerazioni che spingono all'uso di acciai avanzati e leghe di alluminio. Queste regole richiedono l'integrazione di sostanze eccezionalmente resistenti in alcuni componenti dell'automobile, come i gruppi di cabine.
"Alcuni degli acciai più resistenti sono usati nei montanti del tetto e nei longheroni, dove bisogna gestire molta energia d'urto", ha detto alla fonte Tom Wilkinson, portavoce della Chevy. "Quindi si passa a un acciaio un po' meno costoso per le aree in cui non serve così tanta resistenza".
Difficoltà di progettazione
Tuttavia, l'uso di questi materiali presenta delle sfide per gli ingegneri, che sono alle prese con compromessi di spesa ed efficacia. Questi compromessi sono esacerbati dal fatto che molti progetti di produzione di automobili vengono avviati anni prima che i veicoli vengano immessi sul mercato.
I progettisti devono scoprire modi per integrare nuovi materiali nella produzione automobilistica e per fabbricare le sostanze stesse, secondo la fonte. Hanno anche bisogno di tempo per collaborare con i distributori per creare leghe di alluminio e acciai.
"Si dice che il 50 percento degli acciai presenti nelle auto di oggi non esistessero nemmeno 10 anni fa", ha detto DePompolo. "Questo dimostra quanto velocemente tutto questo stia cambiando".
Inoltre, questi materiali possono essere particolarmente costosi, rappresentando fino a $ 1.000 del prezzo di un certo numero di nuovi veicoli, ha affermato l'agenzia di stampa. In risposta ai costi più elevati, la GM ha optato per l'acciaio anziché per l'alluminio in numerosi casi. Di conseguenza, ingegneri e produttori devono trovare metodi per bilanciare l'efficacia e il costo di queste sostanze avanzate.
