Per soddisfare questi requisiti in evoluzione, i produttori hanno sviluppato acciai ad alta resistenza per i componenti corporei, sebbene questi materiali presentano sfide nella formazione a freddo. Ciò ha dato origine a una tecnologia di formazione calda. Sviluppato inizialmente per piastre d'acciaio ad alta resistenza, il processo di formazione a caldo prevede: riscaldamento in acciaio legata al boro (con resistenza a temperatura ambiente di 500-600 MPa) a 850-950 ° C per l'austenitizzazione, timbratura in stampi raffreddati ad acqua e tempra rapida per trasformare l'austenite in martensite, migliorando in modo significativo la forza della sicurezza.
La crescente adozione di acciaio a forma di calda scende dal suo eccezionale rapporto resistenza-cost rispetto ai materiali alternativi. Tuttavia, gli ingegneri automobilistici devono bilanciare la sicurezza con leggero, guidando l'innovazione nei processi, i materiali e i progetti di formazione calda su vari componenti corporei. Di seguito sono riportate cinque tecnologie di formazione calda all'avanguardia che combinano nuovi processi e materiali:
1. Acciaio a forma di calda a caldo
Dal punto di vista della sostenibilità, la decarbonizzazione automobilistica ora richiede approcci per il ciclo di vita che abbracciano la progettazione, la produzione, l'uso e il riciclaggio. Il rotolamento a breve processo ad alta efficienza energetica ha guadagnato trazione: la fusione e il rolling continui in piattaforma (CSP) riduce il consumo di energia di oltre il 50% rispetto al rotolamento a caldo convenzionale. La sua rapida solidificazione e le caratteristiche di rotolamento dirette lo rendono ideale per i prodotti in acciaio ad alta resistenza e ad alta resistenza. I produttori di acciaio cinesi hanno sviluppato acciai a forma di CSP che abbinano i voti convenzionali nelle prestazioni e nelle applicazioni riducendo al contempo il consumo di energia di produzione.
2. Temperatura su misura per la formazione calda (TTH)
Questa tecnologia impiega spazi vuoti con spessori variabili progettati in base ai requisiti di carico delle parti, consentendo la riduzione del peso senza compromettere le prestazioni. Punciato nel 2006 con Dodge Calibre e BMW X5, ha segnato il primo uso di componenti arrotolati su misura e induriti in corpi automobilistici.
3. Rinforzo segmentato Formazione calda
Il leader europeo Gestamp ha aperto la strada a questo processo brevettato a più stadi, unendo le tradizionali passi di stampaggio in operazioni singole, un progresso rivoluzionario nella tecnologia DEA e PRESS. Combinando l'efficienza dei stampanti a freddo con le capacità di formazione calda e integrando materiali come alluminio e fibra di carbonio, la tecnologia soddisfa le esigenze di sicurezza e leggero. Gestamp ha inoltre innovato i design degli anelli per porte monopezzo e ha istituito una joint venture da 50 milioni di euro in Cina (2018) per i componenti del corpo in bianco e del telaio.
4. Formazione calda saldata dal laser
Applicato per la prima volta negli anelli della porta d'ingresso di Acura RDX 2019, questa tecnica si spalancò di materiali, spessori o rivestimenti diversi prima. Affronta sfide come i pannelli ultra larghi e i requisiti di prestazione localizzati, riducendo significativamente il peso, i costi e l'impatto ambientale. I fornitori chiave includono ArcelorMittal, Thyssenkrupp, Nippon Steel e Baosteel.
5. Formazione calda in alluminio ad alta resistenza
Mentre l'acciaio rimane dominante a causa della resistenza, dei costi e dei vincoli di produzione, l'alluminio offre un risparmio di peso del 40%. La tecnologia HFQ® (Hot Form Queench), sviluppata dalle tecnologie di impressione con sede nel Regno Unito e introdotta in Cina tramite Changchun Jilin, consente la formazione di alluminio ad alta resistenza con la primavera minima, il 20-40% di riduzione del peso e la progettazione di strumenti semplificati.
Prospettive di mercato
La crescente produzione automobilistica in Cina, le rigide norme di sicurezza e le esigenze leggero presentano grandi opportunità per gli acciai a forma di caldo. Rispetto al magnesio, in alluminio o in fibra di carbonio, gli acciai a forma di calda offrono emissioni di vita più basse, supportando obiettivi di sostenibilità. Nonostante i progressi nei veicoli intelligenti che riducono le collisioni convenzionali, i rischi emergenti della sicurezza informatica possono introdurre nuove minacce di sicurezza, sottolineando la costante necessità di materiali ad alta resistenza nei sistemi di sicurezza passiva.
I produttori globali continuano a innovare attraverso la progettazione e la produzione, dimostrando approcci unici alle sfide a forma di calda, dall'ottimizzazione strutturale a nuove applicazioni materiali, a forma di futuro della sicurezza e dell'efficienza automobilistica.