Fabrikanten van auto's en precisie-onderdelen zijn voortdurend op zoek naar nieuwe en effectievere materialen om de specificaties en prestaties van hun producten te verbeteren. Autofabrikanten zijn vooral geïnteresseerd in het gebruik van innovatieve stoffen in hun voertuigen, wat hen ertoe aanzet te experimenteren met verschillende soorten staal en aluminiumlegeringen.
Ford en General Motors hebben deze onderdelen bijvoorbeeld in hun voertuigen verwerkt om het totale gewicht van hun machines te verlagen en sterkte en duurzaamheid te garanderen, meldde Design News. GM verminderde de massa van het chassis van de Chevy Corvette met 45 kilo door over te stappen op aluminium, terwijl Ford het totale gewicht van de F-150 met ongeveer 318 kilo wist te verminderen door een combinatie van hoogwaardig staal en aluminiumlegeringen.
"Elke autofabrikant moet het doen", vertelde Bart DePompolo, technisch marketingmanager automotive bij US Steel Corp., aan de bron. "Ze overwegen elke optie, elk materiaal."
Een aantal factoren draagt bij aan de behoefte aan geavanceerde materialen voor de autoproductie, waaronder het beleid voor gemiddeld brandstofverbruik binnen bedrijven, aldus het nieuwsmedium. Deze normen vereisen dat autofabrikanten in 2025 een gemiddeld brandstofverbruik van 54,5 behalen voor alle machines die binnen het bedrijf worden geproduceerd.
Lichtere, sterkere stoffen kunnen bijdragen aan een lager brandstofverbruik, waardoor ze aantrekkelijke opties zijn om te voldoen aan overheidseisen. De kleinere massa van deze materialen belast motoren minder, wat resulteert in een lager energieverbruik.
Strengere crashnormen behoren ook tot de overwegingen die het gebruik van geavanceerde staalsoorten en aluminiumlegeringen stimuleren. Deze regels vereisen de integratie van uitzonderlijk sterke materialen in bepaalde auto-onderdelen, zoals cabines.
"Enkele van de meest sterke staalsoorten worden gebruikt in de dakstijlen en dorpels, waar je veel botsenergie moet verwerken", vertelde Tom Wilkinson, woordvoerder van Chevy, aan de bron. "Daarnaast kies je voor iets goedkoper staal voor de delen waar je minder sterkte nodig hebt."
Ontwerpmoeilijkheden
Het gebruik van deze materialen brengt echter uitdagingen met zich mee voor ingenieurs, die worstelen met compromissen op het gebied van kosten en effectiviteit. Deze afwegingen worden nog eens versterkt door het feit dat veel autoproductieprojecten jaren vóór de introductie van de voertuigen op de markt worden gestart.
Ontwerpers moeten manieren vinden om nieuwe materialen te integreren in de autoproductie en de materialen zelf te fabriceren, afhankelijk van de bron. Ze hebben ook tijd nodig om samen te werken met distributeurs om aluminiumlegeringen en staalsoorten te ontwikkelen.
"Er wordt wel eens gezegd dat 50 procent van het staal in de huidige auto's 10 jaar geleden nog niet eens bestond", aldus DePompolo. "Dat laat zien hoe snel dit allemaal verandert."
Bovendien kunnen deze materialen bijzonder duur zijn en tot wel $ 1.000 van de prijs van een aantal nieuwe voertuigen uitmaken, aldus het nieuwsmedium. Als reactie op de hogere kosten heeft GM in talloze gevallen gekozen voor staal in plaats van aluminium. Ingenieurs en fabrikanten moeten daarom methoden vinden om de effectiviteit en de kosten van deze geavanceerde stoffen in evenwicht te brengen.
