Qualità di acciaio per il settore automobilistico per un design leggero
L’acciaio è resistente, rigido, modellabile, ampiamente disponibile ed economico. Per questo motivo continua ad essere il materiale preferito per i sistemi di telaio delle tradizionali autovetture e dei veicoli commerciali leggeri. Gli acciai convenzionali microlegati ad alta resistenza rimangono quelli più comunemente utilizzati nelle applicazioni per telai. Questa famiglia di prodotti offre ai progettisti un materiale conveniente con resistenza e durata eccellente. Tuttavia, vi è una crescente pressione sui progettisti automobilistici affinché riducano il peso delle nuove auto al fine di offrire prestazioni migliori, compreso un migliore risparmio di carburante. Questa attenzione si estende al telaio, ma ridurre il peso del telaio è difficile.
Il sistema è spesso posizionato all'interno di un'area pesantemente vincolata dal pacchetto, il che significa che il designer ha solo uno spazio molto limitato in cui progettare un gruppo ottimizzato (vedere i vincoli del pacchetto di figura "in telaio"). Il design deve inoltre soddisfare i requisiti di prestazione critici relativi alla durata e alla rigidità. Ridurre il peso sostituendo un pannello con un materiale più sottile e più alto non funzionerà necessariamente nel sistema del telaio perché le prestazioni di rigidità saranno influenzate negativamente. Le soluzioni di materiale possono aiutare i progettisti a realizzare disegni di telai più chiari. I materiali più forti aumentano la durata dei componenti o le prestazioni di sicurezza e i materiali più duttili consentono al progettista di sviluppare componenti più complessi che si adattano a spazi di pacchetti più piccoli. Un produttore automobilistico ha sviluppato una suite di gradi di acciaio ad alta resistenza avanzati che soddisfano entrambe le esigenze combinando un'alta resistenza con una migliore duttilità. Questo documento descrive uno studio di riferimento per valutare l'uso ottimale dei gradi di acciaio ad alta resistenza avanzati del produttore automobilistico per risparmiare il peso del telaio senza alcun compromesso per i requisiti di pacchetto o prestazioni.
Nella maggior parte dei casi, i gradi di acciaio utilizzati per tipo di acciaio, per ottenere un telaio più leggero sono:
ASTM A572 e ASTM A588 per acciaio HSLA.
DP600, DP800 e TRIM800 per AHSS ACCIAIO.
AISI304 per acciaio inossidabile
1040 e 1040 per acciaio al carbonio
Borron Steel
Gli ingegneri automobilistici del produttore sono riusciti a ottenere un notevole risparmio di peso del 20% per i gruppi combinati del telaio anteriore e posteriore. Nella tabella sottostante la dimensione della "bolla" rappresenta la massa combinata del telaio anteriore e posteriore. La soluzione ottimizzata (bolla verde) ha soddisfatto tutti gli obiettivi di rigidità, resistenza e durabilità per ciascuno dei principali casi di carico.
L'utilizzo della combinazione superiore di resistenza e duttilità del portafoglio di acciai avanzati dell'acciaieria può produrre un notevole potenziale di leggerezza. Le forme dei componenti che in precedenza erano considerate troppo impegnative da realizzare ora sono una possibilità. Ciò consente ai progettisti di integrare materiali durevoli e ad alta resistenza nei loro progetti per sfruttare appieno il potenziale dell’acciaio. Questa suite di qualità di acciaio avanzate supporterà i nostri clienti nella riduzione del TCO, offrendo un prodotto ottimizzato per le sfide della produzione di componenti del telaio
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