ผู้ผลิตยานยนต์และชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำต่างมองหาวัสดุใหม่ๆ ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นอยู่เสมอ เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติและประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ ผู้ผลิตยานยนต์ให้ความสนใจเป็นพิเศษในการใช้สารนวัตกรรมในรถยนต์ของตน ส่งผลให้ผู้ผลิตได้ทดลองใช้เหล็กและโลหะผสมอลูมิเนียมประเภทต่างๆ
ตัวอย่างเช่น Ford และ General Motors ได้นำส่วนประกอบเหล่านี้มาใช้ในรถของตนเพื่อลดน้ำหนักโดยรวมของเครื่องจักรและเพื่อให้มั่นใจถึงความแข็งแกร่งและความทนทาน Design News รายงาน GM ลดมวลของตัวถังของ Chevy Corvette ลง 99 ปอนด์ด้วยการเปลี่ยนไปใช้อลูมิเนียม ในขณะที่ Ford ลดมวลรวมของ F-150 ลงประมาณ 700 ปอนด์ด้วยการใช้เหล็กกล้าแรงสูงและโลหะผสมอลูมิเนียมร่วมกัน
Bart DePompolo ผู้จัดการฝ่ายการตลาดเทคนิคยานยนต์ของบริษัท US Steel Corp. บอกกับแหล่งข่าวว่า "ผู้ผลิตยานยนต์ทุกรายต้องทำแบบนั้น พวกเขากำลังพิจารณาทุกทางเลือกและวัสดุทุกชนิด"
สื่อดังกล่าวรายงานว่ามีปัจจัยหลายประการที่ส่งผลให้จำเป็นต้องใช้วัสดุขั้นสูงในการผลิตยานยนต์ ซึ่งรวมถึงนโยบายประหยัดเชื้อเพลิงโดยเฉลี่ยขององค์กรด้วย มาตรฐานเหล่านี้กำหนดให้ผู้ผลิตยานยนต์ต้องประหยัดเชื้อเพลิงโดยเฉลี่ยให้ได้ 54.5 เปอร์เซ็นต์ภายในปี 2025 สำหรับเครื่องจักรทั้งหมดที่ผลิตขึ้นทั่วทั้งองค์กร
วัสดุที่มีน้ำหนักเบาและมีความแข็งแรงสูงสามารถช่วยให้ประหยัดเชื้อเพลิงได้ดีขึ้น จึงเป็นตัวเลือกที่น่าสนใจสำหรับการตอบสนองข้อกำหนดของรัฐบาล มวลที่ลดลงของวัสดุเหล่านี้ทำให้เครื่องยนต์ทำงานหนักน้อยลง ส่งผลให้ใช้พลังงานน้อยลงด้วย
มาตรฐานการชนที่เข้มงวดยิ่งขึ้นยังเป็นหนึ่งในปัจจัยที่กระตุ้นให้มีการใช้เหล็กกล้าขั้นสูงและโลหะผสมอะลูมิเนียม กฎเหล่านี้จำเป็นต้องรวมวัสดุที่มีความแข็งแรงเป็นพิเศษเข้ากับส่วนประกอบรถยนต์บางชิ้น เช่น ห้องโดยสาร
Tom Wilkinson โฆษกของ Chevy บอกกับแหล่งข่าวว่า "เหล็กที่มีความแข็งแรงสูงที่สุดบางชนิดถูกนำมาใช้ทำเสาหลังคาและคานหลังคา ซึ่งต้องรับมือกับพลังงานจากการชนจำนวนมาก จากนั้นจึงใช้เหล็กที่มีราคาถูกกว่าเล็กน้อยสำหรับพื้นที่ที่ไม่ต้องการความแข็งแรงมากนัก"
ความยากในการออกแบบ
อย่างไรก็ตาม การใช้สื่อเหล่านี้สร้างความท้าทายให้กับวิศวกรที่ต้องต่อสู้ดิ้นรนกับค่าใช้จ่ายและประสิทธิภาพที่ลดลง ข้อเสียเปรียบเหล่านี้ยังเพิ่มขึ้นเนื่องจากโครงการผลิตยานยนต์จำนวนมากเริ่มต้นขึ้นหลายปีก่อนที่ยานยนต์จะออกสู่ตลาด
นักออกแบบต้องค้นหาวิธีผสมผสานวัสดุใหม่ๆ เข้ากับการผลิตยานยนต์และผลิตวัสดุเหล่านี้เองตามแหล่งที่มา นอกจากนี้ พวกเขายังต้องใช้เวลาในการทำงานร่วมกับผู้จัดจำหน่ายเพื่อสร้างอลูมิเนียมและเหล็ก
“มีคนเคยกล่าวไว้ว่าเหล็ก 50 เปอร์เซ็นต์ที่ใช้ในรถยนต์ในปัจจุบันนั้นไม่มีอยู่เลยเมื่อ 10 ปีที่แล้ว” เดอปอมโปโลกล่าว “นั่นแสดงให้เห็นว่าทุกสิ่งทุกอย่างเปลี่ยนแปลงไปอย่างรวดเร็วเพียงใด”
นอกจากนี้ วัสดุเหล่านี้ยังมีราคาแพงมาก โดยคิดเป็นมูลค่าสูงถึง 1,000 ดอลลาร์ของราคารถยนต์ใหม่หลายรุ่น สำนักข่าวดังกล่าวอ้างเช่นนั้น เพื่อตอบสนองต่อต้นทุนที่สูงขึ้น GM จึงเลือกใช้เหล็กแทนอะลูมิเนียมในหลายกรณี ดังนั้น วิศวกรและผู้ผลิตจึงต้องหาวิธีในการรักษาสมดุลระหว่างประสิทธิภาพและต้นทุนของสารขั้นสูงเหล่านี้
