Ο χάλυβας της ArcelorMittal φέρνει επανάσταση στα ηλεκτρικά οχήµατα
Ελαφρύτερος, ισχυρότερος, πιο πράσινος
Η τελευταία µελέτη της ArcelorMittal για το πρόγραµµα S-in motion, έχει εντοπίσει µια σειρά από λύσεις για τον κάτω βραχίονα ελέγχου του µπροστινού πλαισίου για τα ηλεκτρικά οχήµατα (EVs) που µπορούν να προσαρµοστούν σε διαφορετικά συστήµατα κίνησης, συµπεριλαµβανοµένων των ηλεκτρικών οχηµάτων µε µπαταρία (BEVs) και των υβριδικών ηλεκτρικών οχηµάτων Plug-in (PHEVs).
Η ArcelorMittal γνωστός προµηθευτής χάλυβα για την αυτοκινητοβιοµηχανία, προσφέρει ένα ευρύ φάσµα τύπων που έχουν αναπτυχθεί ειδικά για εξαρτήµατα πλαισίου αυτοκινήτου. Μέσω του ερευνητικού προγράµµατος S-in motion – Εναλλακτικές λύσεις κίνησης, αναπτύσσει ελκυστικές και καινοτόµες λύσεις χάλυβα για να βοηθήσει τους κατασκευαστές ΟΕΜs να ανταποκριθούν στις τεχνικές τους προκλήσεις. Η τελευταία µελέτη S-in motion έχει εντοπίσει µια σειρά σχεδίων για τον έλεγχο του κάτω βραχίονα του εµπρόσθιου πλαισίου για ηλεκτρικά οχήµατα, που προσφέρουν µικρό βάρος, προσιτή τιµή, εξαιρετική ασφάλεια και εξοικονόµηση CO2.
Οι τεχνικά ισχυρές λύσεις για ηλεκτρικά οχήµατα µπορούν να προσαρµοστούν σε διαφορετικούς κινητήρες, σε διαφορετικά συστήµατα µετάδοσης κίνησης, συµπεριλαµβανοµένων των Ηλεκτρικών Οχηµάτων µε Μπαταρία (BEVs) και των Υβριδικών Ηλεκτρικών Οχηµάτων µε Σύνδεση. Ο κατάλογος των λύσεων χρησιµοποιεί τους πιο πρόσφατους χάλυβες υψηλής αντοχής που διατίθενται για αυτή την εφαρµογή: Τον χάλυβα θερµής έλασης Complex Phase 980 Strech Flangeable (HRCP980SF, µε τελική αντοχή σε εφελκυσµό 980MPa). Αυτή η ποιότητα που εφαρµόζεται στον κάτω βραχίονα ελέγχου επιτρέπει στους OEMς να δηµιουργήσουν ελαφρύτερα, ασφαλέστερα και πιο φιλικά προς το περιβάλλον οχήµατα. Οι τεχνικές προδιαγραφές της εφαρµογής είναι πολύ υψηλές και συνεπώς απαιτητικές για τα υλικά.
Ο HRCP980SF είναι ένας εξαιρετικός τύπος που ικανοποιεί τις πολυάριθµες τεχνικές απαιτήσεις και µπορεί να επιφέρει εξοικονόµηση βάρους και σε ορισµένες περιπτώσεις αύξηση των επιδόσεων. Η λύση S-in motion περιλαµβάνει µια ποικιλία για την αντιµετώπιση διαφορετικών οικογενειών σχεδιασµού που υπάρχουν στην αγορά, για παράδειγµα µε µονό ή διπλό κέλυφος και µε δακτυλίους χιτωνίων κάθετου ή οριζόντιου άξονα.
Η εξοικονόµηση βάρους από 6% έως 16% αξιολογήθηκε για όλες τις διαµορφώσεις χάρη στον χάλυβα HRCP980SF καθώς και τη δυνατότητα εξοικονόµησης CO2 κατά τη φάση παραγωγής οχηµάτων. Αυτά τα αποτελέσµατα επικυρώθηκαν χρησιµοποιώντας µια αριθµητική προσέγγιση.
Οι απαιτητικές επιδόσεις του κάτω βραχίονας ελέγχου, απαιτούν υψηλή δυνατότητα ενός υλικού να διαµορφώνεται σε πολύπλοκο σχήµατα για την επίτευξη υψηλής ακαµψίας. Μια άλλη βασική πτυχή της γεωµετρίας του κάτω βραχίονα ελέγχου είναι η σύνδεση µε το εµπρόσθιο υποπλαίσιο µέσω χιτωνίων εδράνων, ειδικά στην περίπτωση της γεωµετρίας «Tokyo Bay» όταν χρησιµοποιείται έδρανο χιτωνίου οριζόντιου άξονα. Για την ικανοποίηση αυτών των γεωµετρικών περιορισµών, απαιτείται µια πολύ αποτελεσµατική δυνατότητα ενός υλικού να διαµορφώνεται σε πολύπλοκο σχήµα.
Όσον αφορά τις ιδιότητες και τις προδιαγραφές του υλικού, αυτό µπορεί να µεταφραστεί ως πολύ καλός λόγος διαστολής οπών. Η µικροδοµή του HRCP980SF αναπτύχθηκε ειδικά για τη µεγιστοποίηση του ποσοστού διαστολής οπών και την εξασφάλιση µιας τιµής 50%, µε τυπική τιµή γύρω στο 75%.
Η εταιρεία, έχει αναπτύξει ένα ειδικό εργαλείο και την τεχνογνωσία για την αξιολόγηση της δυνατότητας ενός υλικού να διαµορφώνεται σε πολύπλοκο σχήµα των υλικών µέσω του λόγου διαστολής οπών. Αυτό το εργαλείο επιτρέπει τη δοκιµή διαφορετικών γεωµετρικών διαµορφώσεων και µπορεί να χρησιµοποιηθεί για τον χαρακτηρισµό των ποιοτήτων χάλυβα στο εργαστήριο.
Η ArcelorMittal Global R&D µπορεί επίσης να εφαρµόσει αυτό το εργαλείο για να συνεργαστεί µε τους κατασκευαστές OEMS. O χάλυβας HRCP980SF προσφέρει επίσης υψηλές ιδιότητες αντοχής και αποτελεσµατικές ιδιότητες συγκόλλησης συµβατές µε τις ειδικές απαιτήσεις των κάτω βραχιόνων ελέγχου.
Πέρα από τις δραστηριότητες του αριθµητικού σχεδιασµού, πραγµατοποιήθηκαν δοκιµαστικές επικυρώσεις στο πλαίσιο του έργου Fatigue4light* του Ευρωπαϊκού Ορίζοντα, σε συνεργασία µε διάφορους κατασκευαστές ΟΕΜς και εταιρείες. Το πρόγραµµα επιβεβαίωσε ότι η ικανότητα µορφοποίησης του HRCP980SF επέτρεψε την επιτυχή µορφοποίηση του εξαρτήµατος και των συγκεκριµένων γεωµετρικών χαρακτηριστικών που αντιπροσωπεύουν τον κάτω βραχίονα ελέγχου. Στη συνέχεια, τα µέρη συγκολλήθηκαν και πραγµατοποιήθηκαν οι δοκιµές αντοχής . Όλα τα αποτελέσµατα επιβεβαίωσαν την αποτελεσµατική συµπεριφορά των εξαρτηµάτων, επικυρώνοντας έτσι τις επιδόσεις του χάλυβα HRCP980SF για την εφαρµογή του κάτω βραχίονα ελέγχου.
