Een initiatief onder Britse leiding wil de autoproductie opschudden door hightech gietmethoden te combineren met volledig gerecycled aluminium. Dit zou de CO95-uitstoot met wel XNUMX% kunnen verminderen.
Het PIVOT-project, onder leiding van Sarginsons Industries Ltd, brengt grote namen zoals Aston Martin, Brunel University London, Altair en recyclingspecialist GESCRAP samen. Met steun van Innovate UK en het Advanced Propulsion Centre werkt het team aan een nieuwe manier om auto-onderdelen te maken die lichter, sterker en veel milieuvriendelijker zijn.
De kern van het project is een plan om conventionele gietmethoden te vervangen door iets veel schoners. Met behulp van geavanceerde zandbindmiddeljet van voxeljet vervangt het team traditionele organische bindmiddelen, die schadelijke vluchtige organische stoffen (VOS) afgeven, door anorganische bindmiddelen. Het resultaat is een gietproces dat veel beter is voor het milieu.
Sarginsons en voxeljet testen de technologie via een bètaprogramma met de VX1000-S IOB-printer. Het doel is om een efficiënter proces te ontwikkelen dat complexe, uiterst precieze aluminium onderdelen produceert zonder vervuiling. Dit is een grote stap voorwaarts in het verbeteren van de kwaliteit van een industrie die al lange tijd energie-intensief en afvalintensief is.
Ondertussen pakken onderzoekers van Brunel University London een van de lastigste problemen met gerecycled aluminium aan: de inconsistente kwaliteit. Ze richten zich op manieren om de sterkte en duurzaamheid te verbeteren door de korrelstructuur van metaal dat verontreinigd is met ijzer en oxiden te verfijnen. Hun werk is essentieel om 100% gerecycled aluminium sterk genoeg te maken voor high-performance voertuigen.
Latere fasen van het project zullen nog verder gaan. Verwacht 3D-geprinte ontwerpen met complexe vormen, slimmere gereedschappen die beter met warmte omgaan en componenten die zich aan spanning kunnen aanpassen. Dit alles wijst op lichtere, sterkere auto-onderdelen die met minimale impact op het milieu worden geproduceerd.
Altair levert de AI-kracht achter de ontwerpen. Hun simulatietools maken gebruik van machine learning en generatief ontwerp om verspilling te verminderen en de prestaties te optimaliseren. "Deze samenwerking laat zien hoe AI-gestuurde engineering de voertuigproductie een nieuwe vorm geeft", aldus Sam Mahalingam, CTO van Altair. "Door AI, gerecyclede materialen en geavanceerd gieten te combineren, effenen we de weg voor een duurzamere toekomst in de automobielindustrie."
De potentiële CO₂-besparingen zijn enorm. Het project zou kunnen resulteren in tot 95% minder CO₂-uitstoot in vergelijking met traditioneel gieten, en ongeveer 30% lichtere onderdelen. Dat betekent een echte vooruitgang in de richting van klimaatdoelstellingen zonder in te boeten aan sterkte of prestaties.
Met een financiering van £ 5.8 miljoen zou het PIVOT-project een nieuwe maatstaf kunnen zetten voor de auto-industrie. "Dit project betekent een enorme sprong voorwaarts voor de gieterij-industrie", aldus Mark Nunan, Managing Director van Sarginsons Industries. "Met de geavanceerde AI-technologie van Altair herdefiniëren we de mogelijkheden van voertuigontwerp: lichter, sterker en duurzamer."
Naast aluminium ontwikkelen ook andere materialen zich. Composieten zoals koolstofvezel, glasvezel en nieuwe biobased mengsels worden gebruikt in sectoren van de lucht- en ruimtevaart tot windenergie. Ze zijn lichtgewicht, sterk en veelzijdig, waardoor ze ideaal zijn voor schonere productie.
Maar composieten kennen ook hun problemen. Ze zijn vaak duur om te produceren, lastig te recyclen en complex om mee te werken. Toch boeken ingenieurs vooruitgang met slimmere, groenere opties zoals biocomposieten en zelfherstellende materialen.
Zoals projecten zoals PIVOT laten zien, draait de toekomst van materialen in de techniek om meer dan alleen prestaties. Het gaat om duurzaamheid, innovatie en het bouwen van een productiesysteem dat minder schade aanricht en meer oplevert.
