Για να ικανοποιηθούν αυτές οι εξελισσόμενες απαιτήσεις, οι κατασκευαστές έχουν αναπτύξει χάλυβες υψηλής αντοχής για τα συστατικά του σώματος, αν και αυτά τα υλικά παρουσιάζουν προκλήσεις στη διαμόρφωση κρύου. Αυτό οδήγησε στην τεχνολογία Hot-Forming. Αρχικά αναπτύχθηκε για χάλυβα υψηλής αντοχής, η διαδικασία σχηματισμού θερμής σχηματισμού περιλαμβάνει: χαλύβδινο χάλυβα θέρμανσης (με θερμοκρασία δωματίου 500-600 MPa) σε 850-950 ° C για ωστινείωση, σφράγιση σε υδατοδιαλυμένες μήτρες και ταχεία σπατάλη για να μετατραπεί σε μαρτενίτη, σημαντικά ενίσχυση της αντοχής για την ασφάλεια της ασφάλειας.
Η αυξανόμενη υιοθέτηση του θερμικού σχηματισμένου χάλυβα προέρχεται από την εξαιρετική αναλογία αντοχής προς το κόστος σε σύγκριση με εναλλακτικά υλικά. Ωστόσο, οι μηχανικοί της αυτοκινητοβιομηχανίας πρέπει να εξισορροπούν την ασφάλεια με ελαφριά βαρύτητα, οδηγώντας την καινοτομία σε διαδικασίες, υλικά και σχέδια που έχουν προσαρμοστεί σε διάφορα εξαρτήματα του σώματος. Παρακάτω υπάρχουν πέντε τεχνολογίες υψηλής σχηματισμού αιχμής που συνδυάζουν νέες διαδικασίες και υλικά:
1.
Από την άποψη της βιωσιμότητας, η αποσυμπιετοποίηση αυτοκινήτων απαιτεί τώρα προσεγγίσεις κύκλου ζωής που καλύπτουν το σχεδιασμό, την κατασκευή, τη χρήση και την ανακύκλωση. Η ενεργειακή αποδοτική κύλιση βραχείας επεξεργασίας έχει αποκτήσει έλξη-η συνεχής χύτευση και κυλιόμενη ακτινοβολία (CSP) μειώνει την κατανάλωση ενέργειας κατά περισσότερο από 50% σε σύγκριση με το συμβατικό ζεστό κύλινδρο. Τα ταχεία στερεοποίηση και τα άμεσα χαρακτηριστικά κύλισης καθιστούν ιδανική για προϊόντα χάλυβα υψηλής αντοχής. Οι Κινέζοι Steelmakers έχουν αναπτύξει χάλυβες που βασίζονται σε CSP που ταιριάζουν με τους συμβατικούς βαθμούς στην απόδοση και τις εφαρμογές μειώνοντας παράλληλα την κατανάλωση ενέργειας παραγωγής.
2. Προσαρμοσμένη σκλήρυνση θερμοκρασίας (TTH)
Αυτή η τεχνολογία χρησιμοποιεί κενά με μεταβλητά πάχη σχεδιασμένα σύμφωνα με τις απαιτήσεις φορτίου μέρους, επιτρέποντας τη μείωση του βάρους χωρίς να διακυβεύεται η απόδοση. Πρωτοπόρος το 2006 με το Dodge Caliber και BMW X5, σηματοδότησε την πρώτη χρήση προσαρμοσμένων κυλιόμενων και σκληρυντικών εξαρτημάτων σε σώματα αυτοκινήτων.
3.
Ο Ευρωπαίος ηγέτης Gestamp έχει πρωτοπορήσει σε αυτή τη διαδικασία με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας πολλαπλών σταδίων, συγχωνεύοντας τα παραδοσιακά βήματα σφράγισης σε μεμονωμένες λειτουργίες-μια επαναστατική πρόοδο στην τεχνολογία Die και Press. Συνδυάζοντας την αποτελεσματικότητα της ψυχρής σφράγισης με δυνατότητες σχηματισμού θερμών και ενσωματώνοντας υλικά όπως το αλουμίνιο και τις ίνες άνθρακα, η τεχνολογία ανταποκρίνεται τόσο στις απαιτήσεις ασφάλειας όσο και στις ελαφρές απαιτήσεις. Η Gestamp έχει επίσης καινοτομήσει τα σχέδια δακτυλίων ενός κομματιού και καθιέρωσε μια κοινοπραξία 50 εκατομμυρίων ευρώ στην Κίνα (2018) για τα συστατικά του σώματος-σε-λευκά και του πλαισίου.
4.
Πρώτα εφαρμόστηκε στα δακτυλίους μπροστινής πόρτας του Acura RDX του 2019, αυτή η τεχνική λέιζερ-περιβλήματα κενών με διαφορετικά υλικά, πάχη ή επικαλύψεις πριν από την καυτή σφραγίδα. Αντιμετωπίζει προκλήσεις όπως οι υπεριώδεις πίνακες και οι τοπικές απαιτήσεις απόδοσης, μειώνοντας σημαντικά το βάρος, το κόστος και το περιβαλλοντικό αντίκτυπο. Οι βασικοί προμηθευτές περιλαμβάνουν ArcelorMittal, Thyssenkrupp, Nippon Steel και Baosteel.
5. Υψηλής αντοχής αλουμινίου
Ενώ ο χάλυβας παραμένει κυρίαρχος λόγω της δύναμης, του κόστους και των περιορισμών κατασκευής, το αλουμίνιο προσφέρει ~ 40% εξοικονόμηση βάρους. Η τεχνολογία HFQ® (Hot Form Squench), που αναπτύχθηκε από τις τεχνολογίες εντυπώσεων που βασίζεται στο Ηνωμένο Βασίλειο και εισάγεται στην Κίνα μέσω του Changchun Jilin, επιτρέπει τη δημιουργία αλουμινίου υψηλής αντοχής με ελάχιστη μείωση του ελατηρίου, 20-40% και εξορθολογισμένο σχεδιασμό εργαλείων.
Προοπτική αγοράς
Η αυξανόμενη αυτοκινητοβιομηχανία της Κίνας, οι αυστηροί κανονισμοί ασφαλείας και οι απαιτήσεις ελαφριάς βαρύτητας παρουσιάζουν τεράστιες ευκαιρίες για χάλυβες που έχουν σχηματιστεί. Σε σύγκριση με τις χάλυβες μαγνησίου, αλουμινίου ή άνθρακα, οι χάλυβες με θερμές διαμορφώσεις προσφέρουν χαμηλότερες εκπομπές κύκλου ζωής, υποστηρίζοντας τους στόχους βιωσιμότητας. Παρά τις εξελίξεις σε έξυπνα οχήματα που μειώνουν τις συμβατικές συγκρούσεις, οι αναδυόμενοι κίνδυνοι για την ασφάλεια στον κυβερνοχώρο μπορεί να εισαγάγουν νέες απειλές για την ασφάλεια, υπογραμμίζοντας τη συνεχιζόμενη ανάγκη για υλικά υψηλής αντοχής στα παθητικά συστήματα ασφάλειας.
Οι παγκόσμιοι κατασκευαστές συνεχίζουν να καινοτομούν σε ολόκληρο το σχεδιασμό και την παραγωγή, επιδεικνύοντας μοναδικές προσεγγίσεις για προκλήσεις που σχηματίζουν καυτές-από τη βελτιστοποίηση δομικής βελτιστοποίησης έως τις νέες εφαρμογές υλικών-μειώνοντας το μέλλον της ασφάλειας και της αποτελεσματικότητας της αυτοκινητοβιομηχανίας.