A CIC marGUNE, a Nagy teljesítményű Gyártás Szövetkezetének Kutatóközpontja az alumínium-acél és a kompozit-fém hibrid kötések fejlesztésén dolgozik, különféle technológiák alkalmazásával, például együttes formázással, lézeres hegesztéssel és súrlódó hegesztéssel, amelyek nagyobb alkatrészek gyártását teszik lehetővé. hozzájárulva a baszk vállalatok versenyhelyzetének javításához. A Mondragуni Egyetem Felsőoktatási Főiskolája, az IK4-Lortek, az IK4-Azterlan, az IK4-Tekniker és a Tecnalia a CIC marGUNE „InProRet” (Etortek) stratégiai kutatási projektjének keretében működnek együtt ebben a kutatási irányban.

A környezeti problémák vezetik az egyre korlátozóbb előírások bevezetését, a jármű tömegének csökkentése a leginkább költséghatékony eszköz az üvegházhatású gázok és az üzemanyag-fogyasztás csökkentésére. Az autó karosszériája az autó össztömegének csaknem 40% -át teszi ki, ezért nagy lehetőséget kínál a könnyű konstrukcióra. Ebben az értelemben a gyártók célja a jármű karosszériájának súlyának csökkentése, anélkül, hogy figyelmen kívül hagynánk a jelenlegi előnyeinket, például a biztonságot, a teljesítményt és a költségeket.

Ezen okok miatt az európai autóipar fokozza az alumínium és más könnyű anyagok (kompozitok, Mg) felhasználását a járművek felépítésében és alvázában, ezek aránya 2000 és 2010 között csaknem megduplázódott, és várhatóan 2020-ban 70% -uk.

tömegének

A járművek tömegének csökkentését szolgáló fejlett anyagok és gyártási technológiák fejlesztése és validálása globális kihívást jelent a közlekedéstechnika számára. Becslések szerint a csökkentett tömeg minden 10% -ára az üzemanyag-felhasználás 6-7% -kal javul. Ezenkívül a jármű könnyítése nemcsak pozitív hatással van az üzemanyag-takarékosságra, hanem javítja a termék teljesítményét is, ahol a tömeg kritikus, például a rugózatlan tömeg. A felfüggesztés nélküli tömegcsökkentés jelentősen csillapítja a zajt, a rezgést és kisimítja a jármű kezelését.

A hibrid kötések iránti igény folyamatosan növekszik annak a ténynek köszönhető, hogy ezekhez az alkalmazásokhoz és teljesítményekhez az egyedileg létező anyagok nem teszik lehetővé az összes követelmény kielégítését, mivel ideálisak a különböző anyagok összekötése. Ezért a különböző anyagok kombinációja sok esetben új lehetőségeket teremthet meg a „személyre szabott” anyagok kifejlesztésére egy adott alkalmazáshoz vagy alkatrészhez.

Hagyományosan a vas és az alumíniumötvözetek jó tulajdonságaik miatt a legtöbbet használják az autóiparban és a repülésiparban. Mindkét anyag egyesítése lehetővé teszi új hibrid szerkezetek létrehozását, amelyek egyesítik az acélok keménységét és kopásállóságát az alacsony alumíniumötvözetek sűrűségével.

Új, hatékonyabb, tartósabb és olcsóbb alumínium-acél vagy öntöttvas összekapcsolási folyamatok kidolgozása elengedhetetlen ahhoz, hogy ezt a célt - a könnyű anyagok szélesebb körű használatát minden típusú járműben - elérjék. Ennek keretében a hibrid szerkezetek tervezésének és gyártásának mind technikai, mind gazdasági szinten nagy lehetőségei vannak az ágazat vállalatai számára.

Ezen fémek eltérő fizikai és mechanikai tulajdonságai miatt azonban nehéz hegesztéssel kohászati ​​kötéseket létrehozni. A kohászati ​​unióval való egészséges kapcsolat meghatározó a fejlesztendő termékek tulajdonságai szempontjából. Az alumínium-acél kötések speciális esetében az alumínium fúziójával járó hagyományos hegesztési technológiák alkalmazásával alumíniumban gazdag intermetál vegyületek keletkeznek, amelyek kemény és törékeny természetük miatt károsak a végső alkalmazásukra. az összekapcsolt rész geometriájának szempontjai.

Tixoformázással gyártott hibrid alkatrész acélból és alumíniumból.

Ezen a területen a CIC marGUNE és a Mondragon Unibertsitatea arra összpontosított, hogy félig szilárd vagy „tixo-képződött” állapotban alakuljon ki. A félszilárd vagy „tixofformált” formálás ígéretes eljárás jó mechanikai tulajdonságokkal rendelkező funkcionális hibrid komponensek egyetlen lépésben történő előállítására. Ez a folyamat lehetővé teszi a különböző anyagok félszilárd állapotban történő összekapcsolását, így az egyesülés alacsonyabb hőmérsékleten következik be, mint a hagyományos hegesztési módszereknél, ami az intermetallikus réteg vastagságának csökkenését okozza. Másrészt a formázási szakaszban a nyomás hatására bekövetkező plasztikus alakváltozás segít megtörni az alumínium felületi oxidrétegét, és javítja az illesztés két oldala közötti érintkezést. Továbbá, a szilárd anyag és a folyadék közötti kis sűrűségbeli különbség miatt csökken a részecskék esetleges szétválasztása, valamint az alkatrészek megszilárdulás miatti összehúzódása. Ezért nagyon érdekes, hogy a fémek közötti egyesülés létrejöjjön a félszilárd állapotban történő képződés során.

A tixoforming technológiának köszönhetően elérhető egy bizonyos geometriai összetettségű részek elfogadható egyesítése, és ennek következtében jelentősen, körülbelül 40% nagyságrendű, egy valós alkatrész tömegének jelentős csökkentése lehetséges. Ezenkívül a folyamat robusztus és ismétlődő; mivel egyes darabok és mások között nincs nagy szóródás.