Ett brittisklett initiativ syftar till att skaka om fordonstillverkningen genom att kombinera högteknologiska gjutningsmetoder med helt återvunnet aluminium. Det skulle kunna minska koldioxidutsläppen med upp till 95 %.
PIVOT-projektet, som leds av Sarginsons Industries Ltd, sammanför stora namn som Aston Martin, Brunel University London, Altair och återvinningsspecialisten GESCRAP. Med stöd från Innovate UK och Advanced Propulsion Centre arbetar teamet på ett nytt sätt att tillverka bildelar som är lättare, starkare och mycket grönare.
Kärnan i projektet är en plan att överge konventionella gjutningsmetoder till förmån för något mycket renare. Med hjälp av avancerad sandbindemedelssprutning från voxeljet ersätter teamet traditionella organiska bindemedel, som frigör skadliga flyktiga organiska föreningar, med oorganiska. Resultatet är en gjutningsprocess som är mycket bättre för miljön.
Sarginsons och voxeljet testar tekniken genom ett betaprogram med hjälp av skrivaren VX1000-S IOB. Målet är att bygga en effektivare process som producerar komplexa, högprecisionsdelar i aluminium utan föroreningar. Det är ett stort steg framåt i att städa upp en industri som länge har varit energiintensiv och avfallsrik.
Samtidigt tar forskare vid Brunel University London itu med ett av de svåraste problemen med återvunnet aluminium: dess ojämna kvalitet. De fokuserar på sätt att förbättra styrka och hållbarhet genom att förfina kornstrukturen hos metall som är förorenad av järn och oxider. Deras arbete är nyckeln till att göra 100 % återvunnet aluminium tillräckligt starkt för högpresterande fordon.
Senare faser av projektet kommer att gå ännu längre. Förvänta dig 3D-printade designer med komplexa former, smartare verktyg som hanterar värme bättre och komponenter som kan anpassa sig till stress. Allt detta pekar på lättare och tåligare bildelar tillverkade med minimal miljöpåverkan.
Altair står för AI-kraften bakom designen. Deras simuleringsverktyg använder maskininlärning och generativ design för att minska slöseri och optimera prestanda. ”Det här samarbetet visar hur AI-driven ingenjörskonst omformar fordonstillverkningen”, säger Sam Mahalingam, Altairs tekniska chef. ”Genom att kombinera AI, återvunna material och avancerad gjutning banar vi väg för en mer hållbar framtid inom fordonsindustrin.”
De potentiella koldioxidbesparingarna är enorma. Projektet kan resultera i upp till 95 % mindre inbäddad koldioxid jämfört med traditionell gjutning, och cirka 30 % lättare delar. Det innebär verkliga framsteg mot klimatmålen utan att offra styrka eller prestanda.
Med stöd av 5.8 miljoner pund i finansiering skulle PIVOT-projektet kunna sätta en ny standard för bilindustrin. ”Det här projektet representerar ett stort steg framåt för gjutningsindustrin”, säger Mark Nunan, VD för Sarginsons Industries. ”Med Altairs toppmoderna AI-teknik omdefinierar vi möjligheterna för fordonsdesign, lättare, starkare och mer hållbara.”
Vid sidan av aluminium utvecklas även andra material. Kompositer som kolfiber, glasfiber och nya biobaserade blandningar används inom olika industrier, från flyg- och rymdindustrin till vindkraft. De är lätta, starka och mångsidiga, vilket gör dem idealiska för renare tillverkning.
Men kompositer är inte utan sina problem. De är ofta dyra att producera, knepiga att återvinna och komplexa att arbeta med. Ändå gör ingenjörer framsteg med smartare, grönare alternativ som biokompositer och självläkande material.
Som projekt som PIVOT visar handlar framtidens material inom ingenjörskonst om mer än prestanda. Det handlar om hållbarhet, innovation och att bygga ett tillverkningssystem som gör mindre skada och uppnår mer.
