Risultati promettenti per i bassi

L’alluminio svolge un ruolo chiave nella riduzione del peso di un’auto e quindi aiuta anche a ridurre il consumo di carburante. Un'auto moderna contiene grandi quantità di alluminio e l'uso del metallo è in aumento. È quindi importante sfruttare il materiale nel modo più ottimale possibile e una nuova tecnologia di fusione sviluppata in Norvegia ha il potenziale per farlo.

Il processo è chiamato Low-Pressure Casting (LPC) e consente di fondere bulloni di alluminio con proprietà superficiali di alta qualità. Ciò consente al metallo di essere utilizzato direttamente nella produzione di parti come i componenti delle sospensioni delle automobili.

La fusione rende la produzione di componenti automobilistici in alluminio meno costosa, più ecologica e più efficiente. Inoltre impedisce lo spreco di grandi quantità di materie prime. La tecnologia di fusione è stata sviluppata dal produttore di alluminio Hydro e viene effettuata in condizioni di vuoto.

Per studiare e dimostrare il potenziale della tecnologia, Hydro ha invitato SINTEF e Raufoss Technology a unire le forze come parte di un progetto chiamato HyForge. Finora i risultati sono stati molto promettenti, affermano i partner.

Attualmente, una linea di produzione di componenti per automobili è composta da diverse fasi, tra cui la fusione, il trattamento termico, l'estrusione e il successivo processo di forgiatura/sagomatura che garantisce che il prodotto finale abbia la forma desiderata. È prassi comune nel settore utilizzare bulloni estrusi nella produzione di componenti per sospensioni. Si tratta di un processo costoso, dispendioso in termini di tempo ed energia, che genera anche grandi volumi di rifiuti.

Il gruppo di ricerca ha utilizzato la nuova tecnologia di fusione di Hydro per dimostrare che è possibile fondere i bulloni utilizzati nei componenti delle sospensioni e quindi eliminare la fase di estrusione dal processo di produzione.

La fusione dei componenti delle sospensioni per auto in alluminio elimina una fase dalla linea di produzione. Foto: Tecnologia Raufoss

Il processo di estrusione prevede di forzare il metallo attraverso un ugello. L'obiettivo è garantire la produzione di un materiale uniforme, privo di contaminanti e difetti superficiali. Ma funziona allo stesso modo di un tubetto di dentifricio, quindi c'è sempre qualche rifiuto residuo.

La nuova tecnologia di colata riduce i difetti e conferisce alla materia prima una finitura superficiale di alta qualità. Si tratta di un punto di svolta nella produzione di componenti automobilistici in alluminio perché il processo è più rapido ed economico senza la fase di estrusione.

Il gruppo di ricerca ha lavorato per comprendere come si comporta il materiale fuso e quali proprietà acquisisce durante la forgiatura. Sono stati condotti confronti per identificare le composizioni ottimali delle leghe e per esaminare quali modifiche è necessario apportare al processo di produzione.

Il nostro obiettivo è stato quello di implementare un processo di produzione che garantisca che il sistema di sospensione abbia le proprietà necessarie. Questo è un componente critico per la sicurezza, quindi ci sono requisiti severi in termini di qualità e proprietà del prodotto.

Abbiamo analizzato il trattamento termico e tutte le varie fasi del processo a cui deve essere sottoposto il materiale per poter dimostrare che il materiale colato è privo di difetti e adatto allo scopo. Utilizziamo anche modelli e simulazioni per aiutarci a comprendere meglio cosa succede al materiale durante il processo di produzione.

Oltre alle prove di laboratorio, il team ha effettuato esperimenti fisici in collaborazione con il partner industriale del progetto Raufoss Technology. Questi hanno comportato la creazione del primo dimostratore di una linea di produzione per componenti di sospensioni in alluminio utilizzando bulloni fusi.

Lo scopo del progetto HyForge è dimostrare e creare fiducia nel fatto che l'uso di bulloni fusi è il modo migliore per produrre componenti per sospensioni in futuro.

Il progetto HyForge è finanziato dal Consiglio di ricerca norvegese con la sovvenzione di progetto n. 295873.

Pubblicato il 14 gennaio 2023 in Emissioni, Produzione, Contesto di mercato, Materiali | Collegamento permanente | Commenti (2)