Các nhà sản xuất ô tô và các bộ phận chính xác liên tục tìm kiếm các vật liệu mới và hiệu quả hơn để nâng cao thông số kỹ thuật và hiệu suất của sản phẩm. Các nhà sản xuất ô tô đặc biệt quan tâm đến việc sử dụng các chất cải tiến trong xe của họ, dẫn đến việc họ thử nghiệm nhiều loại hợp kim thép và nhôm.
Ví dụ, Ford và General Motors đã kết hợp những thành phần này vào xe của họ để giảm tổng trọng lượng của máy móc và đảm bảo độ bền và chắc chắn, Design News đưa tin. GM đã giảm khối lượng khung gầm của Chevy Corvette xuống 99 pound bằng cách chuyển sang nhôm, trong khi Ford cắt giảm khoảng 700 pound từ tổng khối lượng của F-150 bằng cách kết hợp thép cường độ cao và hợp kim nhôm.
"Mỗi nhà sản xuất ô tô đều phải làm điều đó", Bart DePompolo, giám đốc tiếp thị kỹ thuật ô tô tại US Steel Corp., nói với nguồn tin. "Họ đang cân nhắc mọi lựa chọn, mọi vật liệu".
Theo hãng tin này, một số yếu tố đang góp phần vào nhu cầu về vật liệu tiên tiến cho sản xuất ô tô, bao gồm các chính sách tiết kiệm nhiên liệu trung bình của công ty. Các tiêu chuẩn này yêu cầu các nhà sản xuất ô tô phải đạt được hiệu suất nhiên liệu trung bình là 54,5 vào năm 2025 cho tất cả các máy móc được sản xuất trên toàn doanh nghiệp.
Các chất nhẹ hơn, có độ bền cao có thể góp phần cải thiện khả năng tiết kiệm nhiên liệu, khiến chúng trở thành lựa chọn hấp dẫn để đáp ứng các yêu cầu của chính phủ. Khối lượng giảm của các vật liệu này ít gây áp lực hơn cho động cơ, do đó đòi hỏi mức tiêu thụ năng lượng ít hơn.
Tiêu chuẩn va chạm nghiêm ngặt hơn cũng nằm trong số những cân nhắc thúc đẩy việc sử dụng thép tiên tiến và hợp kim nhôm. Những quy tắc này đòi hỏi phải tích hợp các chất cực kỳ bền vào một số bộ phận ô tô, chẳng hạn như mảng cabin.
"Một số loại thép có độ bền cao nhất được sử dụng ở trụ mái và bệ đỡ, nơi bạn phải xử lý rất nhiều năng lượng va chạm", Tom Wilkinson, phát ngôn viên của Chevy, cho biết với nguồn tin. "Sau đó, bạn chuyển sang loại thép rẻ hơn một chút cho những khu vực mà bạn không cần quá nhiều sức mạnh".
Khó khăn trong thiết kế
Tuy nhiên, việc sử dụng những vật liệu này đặt ra thách thức cho các kỹ sư, những người đang phải vật lộn với sự đánh đổi về chi phí và hiệu quả. Những sự đánh đổi này trở nên trầm trọng hơn do thực tế là nhiều dự án sản xuất ô tô được khởi xướng nhiều năm trước khi xe được tung ra thị trường.
Theo nguồn tin, các nhà thiết kế phải tìm ra cách tích hợp vật liệu mới vào sản xuất ô tô và tự chế tạo các chất liệu đó. Họ cũng cần thời gian để hợp tác với các nhà phân phối để tạo ra nhôm và thép.
"Người ta nói rằng 50 phần trăm thép trong xe hơi ngày nay thậm chí còn không tồn tại cách đây 10 năm", DePompolo nói. "Điều đó cho thấy mọi thứ đang thay đổi nhanh như thế nào".
Hơn nữa, những vật liệu này có thể đặc biệt đắt đỏ, chiếm tới 1.000 đô la trong giá của một số xe mới, hãng tin khẳng định. Để ứng phó với chi phí cao hơn, GM đã lựa chọn thép thay vì nhôm trong nhiều trường hợp. Theo đó, các kỹ sư và nhà sản xuất cần tìm ra phương pháp cân bằng hiệu quả và chi phí của những chất tiên tiến này.
