Iso-Britannian johtama aloite pyrkii mullistamaan ajoneuvojen valmistusta yhdistämällä huipputeknologisia valumenetelmiä täysin kierrätettyyn alumiiniin. Se voisi vähentää hiilidioksidipäästöjä jopa 95 prosenttia.
Sarginsons Industries Ltd:n johtama PIVOT-projekti kokoaa yhteen suuria nimiä, kuten Aston Martinin, Brunel University Londonin, Altairin ja kierrätykseen erikoistuneen GESCRAPin. Innovate UK:n ja Advanced Propulsion Centren tuella tiimi työskentelee uuden tavan parissa valmistaa auton osia, jotka ovat kevyempiä, vahvempia ja paljon ympäristöystävällisempiä.
Projektin ytimessä on suunnitelma hylätä perinteiset valumenetelmät ja valita paljon puhtaampi menetelmä. Käyttämällä huippuluokan hiekkaa ja sideainetta suihkuttavaa suihkutusta voxeljetillä tiimi korvaa perinteiset orgaaniset sideaineet, jotka vapauttavat haihtuvia orgaanisia yhdisteitä, epäorgaanisilla. Tuloksena on ympäristöystävällisempi valuprosessi.
Sarginsons ja voxeljet testaavat teknologiaa beta-ohjelman kautta VX1000-S IOB -tulostimella. Tavoitteena on rakentaa tehokkaampi prosessi, joka tuottaa monimutkaisia, tarkkoja alumiiniosia ilman saasteita. Se on merkittävä askel eteenpäin pitkään energiaintensiivisen ja jätteitä tuottavan teollisuudenalan puhdistamisessa.
Samaan aikaan Brunel University Londonin tutkijat painiskelevat yhden kierrätetyn alumiinin hankalimmista ongelmista: sen epätasaisen laadun. He keskittyvät tapoihin parantaa lujuutta ja kestävyyttä jalostamalla raudan ja oksidien saastuttaman metallin raerakennetta. Heidän työnsä on avainasemassa, jotta 100-prosenttisesti kierrätetystä alumiinista tulisi riittävän vahvaa tehokkaita ajoneuvoja varten.
Projektin myöhemmät vaiheet vievät kehitystä pidemmälle. Odotettavissa on monimutkaisia 3D-tulostettuja malleja, älykkäämpiä työkaluja, jotka käsittelevät lämpöä paremmin, ja komponentteja, jotka mukautuvat rasitukseen. Kaikki tämä viittaa kevyempiin ja kestävämpiin auton osiin, jotka on valmistettu mahdollisimman vähäisin ympäristövaikutuksin.
Altair tarjoaa tekoälyn voiman suunnittelun taakse. Sen simulointityökalut käyttävät koneoppimista ja generatiivista suunnittelua vähentääkseen jätettä ja optimoidakseen suorituskyvyn. ”Tämä yhteistyö osoittaa, miten tekoälyyn perustuva suunnittelu muokkaa ajoneuvojen valmistusta”, sanoo Altairin teknologiajohtaja Sam Mahalingam. ”Yhdistämällä tekoälyn, kierrätysmateriaalit ja edistyneen valun, tasoitamme tietä kestävämmälle autoteollisuuden tulevaisuudelle.”
Mahdolliset hiilidioksidipäästöjen säästöt ovat valtavat. Projekti voisi johtaa jopa 95 % pienempään hiilidioksidipäästöön perinteiseen valamiseen verrattuna ja noin 30 % kevyempiin osiin. Tämä tarkoittaa todellista edistystä ilmastotavoitteiden saavuttamisessa tinkimättä lujuudesta tai suorituskyvystä.
5.8 miljoonan punnan rahoituksella toteutettu PIVOT-projekti voisi asettaa uuden vertailukohdan autoteollisuudelle. ”Tämä projekti edustaa merkittävää harppausta eteenpäin valuteollisuudessa”, sanoo Sarginsons Industriesin toimitusjohtaja Mark Nunan. ”Altairin huippuluokan tekoälyteknologian avulla määrittelemme uudelleen ajoneuvosuunnittelun mahdollisuudet kevyemmiksi, vahvemmiksi ja kestävämmiksi.”
Alumiinin ohella myös muut materiaalit kehittyvät. Komposiitteja, kuten hiilikuitua, lasikuitua ja uusia biopohjaisia sekoituksia, käytetään eri teollisuudenaloilla ilmailu- ja avaruusteollisuudesta tuulivoimaan. Ne ovat kevyitä, vahvoja ja monipuolisia, mikä tekee niistä ihanteellisen valinnan puhtaampaan valmistukseen.
Mutta komposiiteilla on omat ongelmansa. Niiden valmistus on usein kallista, kierrätys on hankalaa ja niiden kanssa on monimutkaista työskennellä. Silti insinöörit edistyvät älykkäämpien ja ympäristöystävällisempien vaihtoehtojen, kuten biokomposiittien ja itsekorjautuvien materiaalien, parissa.
Kuten PIVOTin kaltaiset projektit osoittavat, materiaalien tulevaisuus tekniikassa on muutakin kuin suorituskykyä. Kyse on kestävyydestä, innovaatioista ja sellaisen valmistusjärjestelmän rakentamisesta, joka aiheuttaa vähemmän haittaa ja saavuttaa enemmän.
