Fordonsindustrin söker lättare och smartare lösningar

Fordonsindustrin söker ständigt efter nya sätt att tillverka mer bränsle- och energisnåla bilar. Samtidigt ställs krav på minskade koldioxidutsläpp och en ökad hållbarhet ur ett livscykelperspektiv bland annat utifrån lagstiftning och kunders behov. Detta har lett till användningen av komponenter som är både lätta och starka förväntas öka inom bilindustrin i framtiden.

Jorge Santos har i sin doktorsavhandling studerat effekten av aluminiumlegeringens sammansättning samt mekaniska och utmattningsegenskaper av halvfasta gjutningar. Detta bidrar till möjligheten att producera bra gjutna komponenter med goda mekaniska egenskaper.

– Syftet med mitt arbete är att med relevant kunskap kunna bidra till en mer hållbar samhällsutveckling. Koldioxidutsläppen har en enorm inverkan på de totala utsläppen av växthusgaser, och vägtransporter utgör cirka 21 procent av hela EU:s koldioxidutsläpp. Nya material och produktionsprocesser behövs för att möta framtida behov. Användningen av lätta delar inom fordonsindustrin bidrar till att reducera koldioxidutsläpp. Det beror på att det går åt mindre energi att producera, flytta och återvinna dessa lätta komponenter, säger Jorge Santos.

Gjutning av metallkomponenter är en väl etablerad metod för att tillverka delar till olika typer av produkter. En intensiv utveckling av gjutningsprocessen har skett, och flera nya metoder har tagits fram. En sådan metod är den så kallade semisolida gjutningen som på engelska kallas semi-solid metal (SSM) casting. Med semi-solid gjutning är det möjligt att gjuta metallkomponenter med en komplex form i ett enda steg. Det innebär besparingar i både tid och pengar, jämfört med traditionella metoder.

– Användningen av semi-solid aluminiumgjutning (SSM) har många fördelar då den erbjuder en stor designfrihet, hög hållfasthet, kostnadseffektiva och lätta komponenter, säger Jorge Santos.

Jorge Santos menar att hans forskning är viktig för att få fordonsindustrin att i större utsträckning kunna ta vara på de möjligheter inom alla de användningsområden som semi-solid aluminiumgjutning (SSM) erbjuder. Det har tidigare saknats nödvändiga data för design av komponenter framställda genom semi-solid aluminiumgjutning som vid användning riskerar utmattning.

– Denna avhandling ger nödvändiga data och underlag för design och simulering av lättviktskomponenter som kan användas i olika verksamheter. För att bilindustrin ska kunna möta framtidens behov behövs nya material och produktionsprocesser, vilken min avhandling bidrar till kunskap om, säger Jorge Santos.