Инициатива Великобритании направлена на то, чтобы встряхнуть производство автомобилей, объединив высокотехнологичные методы литья с полностью переработанным алюминием. Это может сократить выбросы углерода до 95%.
Проект PIVOT, возглавляемый Sarginsons Industries Ltd, объединяет такие крупные имена, как Aston Martin, Brunel University London, Altair и специалист по переработке GESCRAP. При поддержке Innovate UK и Advanced Propulsion Centre команда работает над новым способом создания более легких, прочных и гораздо более экологичных деталей для автомобилей.
В основе проекта лежит план отказа от традиционных методов литья в пользу чего-то более чистого. Используя передовую технологию струйной обработки связующего песка от voxeljet, команда заменяет традиционные органические связующие, которые выделяют вредные ЛОС, на неорганические. Результатом является процесс литья, который намного лучше для окружающей среды.
Sarginsons и voxeljet тестируют технологию в рамках бета-программы с использованием принтера VX1000-S IOB. Цель — создать более эффективный процесс, который производит сложные, высокоточные алюминиевые детали без загрязнения. Это важный шаг вперед в очистке отрасли, которая долгое время была энергоемкой и производила много отходов.
Тем временем исследователи из Университета Брунеля в Лондоне решают одну из самых сложных проблем с переработанным алюминием: его нестабильное качество. Они сосредоточены на способах повышения прочности и долговечности путем улучшения структуры зерна металла, загрязненного железом и оксидами. Их работа имеет ключевое значение для того, чтобы сделать 100% переработанный алюминий достаточно прочным для высокопроизводительных транспортных средств.
Более поздние этапы проекта пойдут еще дальше. Ожидайте 3D-печатные конструкции со сложными формами, более умные инструменты, которые лучше справляются с теплом, и компоненты, которые могут адаптироваться к нагрузке. Все это указывает на более легкие и прочные детали автомобилей, изготовленные с минимальным воздействием на окружающую среду.
Altair предоставляет искусственный интеллект, стоящий за проектами. Его инструменты моделирования используют машинное обучение и генеративный дизайн для сокращения отходов и оптимизации производительности. «Это сотрудничество демонстрирует, как инженерия на основе искусственного интеллекта меняет производство автомобилей», — сказал Сэм Махалингам, технический директор Altair. «Объединяя искусственный интеллект, переработанные материалы и передовое литье, мы прокладываем путь к более устойчивому будущему автомобилестроения».
Потенциальная экономия углерода огромна. Проект может привести к снижению выбросов CO₂ на 95% по сравнению с традиционным литьем и снижению веса деталей примерно на 30%. Это означает реальный прогресс в достижении климатических целей без ущерба прочности или производительности.
Проект PIVOT, подкрепленный финансированием в размере 5.8 млн фунтов стерлингов, может установить новый стандарт для автомобильной промышленности. «Этот проект представляет собой большой шаг вперед для литейной отрасли», — сказал Марк Нунан, управляющий директор Sarginsons Industries. «Благодаря передовой технологии искусственного интеллекта Altair мы переопределяем возможности проектирования транспортных средств, делая их легче, прочнее и устойчивее».
Наряду с алюминием развиваются и другие материалы. Композиты, такие как углеродное волокно, стекловолокно и новые биоматериалы используются в различных отраслях промышленности от аэрокосмической до ветроэнергетики. Они легкие, прочные и универсальные, что делает их идеальными для более чистого производства.
Но композиты не лишены своих проблем. Их часто дорого производить, сложно перерабатывать и с ними сложно работать. Тем не менее, инженеры добиваются прогресса с более умными, более экологичными вариантами, такими как биокомпозиты и самовосстанавливающиеся материалы.
Как показывают проекты, подобные PIVOT, будущее материалов в машиностроении — это не только производительность. Это устойчивость, инновации и создание производственной системы, которая наносит меньше вреда и достигает большего.
