Wysokowytrzymała stal w samochodach

-- wtorek, 09 wrzesień 2008

Stal zachowuje wysoką przewagę kosztową nad materiałami konkurencyjnymi, w tym nad aluminium, magnezem i tworzywami sztucznymi

 

Nowe gatunki stali i metody montażu dają stali nowe możliwości w wysoce konkurencyjnej branży materiałów wykorzystywanych w przemyśle samochodowym. Inżynierowie omawiali swoje plany dotyczące stali na zorganizowanym przez Amerykański Instytut Żelaza i Stali (American Iron and Steel Institute) seminarium zatytułowanym „Wspaniałe projekty ze stali” (Great Designs in Steel), które odbyło się w kwietniu w Troy w stanie Michigan.

Zwłaszcza nowe modele Hondy, Chryslera, GM i BMW wykazują drastycznie zwiększone wykorzystanie zaawansowanych, wysokowytrzymałych typów stali, które umożliwiają zmniejszenie wagi i poprawienie osiągów konstrukcji nadwozia. Nadwozie nowego BMW X6 Sport Activity Coupe zawiera 61 procent wysokowytrzymałych gatunków stali, w tym wytłaczane na gorąco wsporniki o wytrzymałości na rozciąganie wynoszącej 1300 MPa. Chrysler Minivan wykorzystuje wysokowytrzymałą stal w połączeniu z przednimi i bocznymi poduszkami powietrznymi, by zwiększyć bezpieczeństwo kierowcy i pasażerów.

Podczas gdy w okresie od 2007 do 2015 roku całkowita waga pojazdów zmniejszy się, wykorzystanie wysokowytrzymałych rodzajów stali (w tym gatunków zaawansowanych) wzrośnie z 220 do 326 kG. Wynika to z prezentacji przygotowanej przez Jody N. Hall, kierownika ds. globalnych norm odlewniczych i zastosowań materiałowych, zatrudnionej w General Motors Mfg. Engineering.

Bezpieczeństwo to główny powód, dla którego Chrysler zastosował wysokowytrzymałe rodzaje stali w konstrukcji swojego minivana.

W tym samym przedziale czasowym wykorzystanie kompozytów z tworzyw sztucznych wzrośnie ze 155 do 165 kG, zaś aluminium – ze 148 do 170 kG. Wzrost liczby zastosowanych nowych materiałów dokona się kosztem konwencjonalnych stali miękkich, które pozostaną dominującym materiałem w konstrukcji samochodów. Dane zaprezentowane przez Hall opierają się na sprawozdaniach Drucker Worldwide. Jednym z problemów, z jakimi będą musiały się zmierzyć tworzywa sztuczne, jest wysoki koszt gatunków wykorzystywanych do produkcji samochodów, które często są specjalnymi odmianami odpornymi na wysoką temperaturę. Hall oceniła koszt tworzyw sztucznych wykorzystywanych w przemyśle motoryzacyjnym na 2,64 dolara do 14,30 dolarów za kilogram, w porównaniu z 1,1 dolarów za kilogram w przypadku stali miękkich i 1,21 dolarów za kilogram w przypadku wysokowytrzymałych gatunków stali. Aluminium kosztuje około 2,2 dolarów za kilogram, zaś magnez 3,3 dolarów za kilogram. Pieniądz decyduje – dodaje Hall. Klienci płacą mniej niż kiedyś i żądają więcej.

Inne problemy z tworzywami sztucznymi to brak infrastruktury produkcyjnej i kiepskie wskaźniki recyklingu. Jak wynika z danych zaprezentowanych podczas seminarium zorganizowanego przez Instytut Recyklingu Stali (Steel Recycling Institute), stal i żelazo odzyskane z typowego pojazdu wygenerowały w zeszłym roku dochód rzędu 303 dolarów w porównaniu z zerowym dochodem z tworzyw sztucznych wykorzystanych do produkcji samochodów.