โครงการริเริ่มที่นำโดยสหราชอาณาจักรมีเป้าหมายที่จะปฏิวัติการผลิตยานยนต์ด้วยการผสมผสานวิธีการหล่อแบบไฮเทคกับอลูมิเนียมรีไซเคิลทั้งหมด ซึ่งจะช่วยลดการปล่อยคาร์บอนได้มากถึง 95%
โครงการ PIVOT ซึ่งนำโดย Sarginsons Industries Ltd ได้รวบรวมบริษัทชั้นนำ เช่น Aston Martin, Brunel University London, Altair และผู้เชี่ยวชาญด้านการรีไซเคิล GESCRAP เข้าด้วยกัน โดยได้รับการสนับสนุนจาก Innovate UK และ Advanced Propulsion Centre ทีมงานกำลังดำเนินการหาวิธีใหม่ในการผลิตชิ้นส่วนรถยนต์ที่มีน้ำหนักเบา แข็งแรง และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น
หัวใจสำคัญของโครงการคือแผนการเลิกใช้วิธีการหล่อแบบเดิมๆ และเลือกใช้วิธีที่สะอาดกว่ามาก โดยทีมงานได้ใช้เครื่องพ่นทรายแบบ Voxeljet ที่ทันสมัยเพื่อแทนที่สารยึดเกาะอินทรีย์แบบเดิมๆ ซึ่งปล่อยสาร VOC ที่เป็นอันตรายด้วยสารอนินทรีย์ ผลลัพธ์ที่ได้คือกระบวนการหล่อโลหะที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น
Sarginsons และ voxeljet กำลังทดสอบเทคโนโลยีนี้ผ่านโปรแกรมเบต้าโดยใช้เครื่องพิมพ์ IOB รุ่น VX1000-S เป้าหมายคือการสร้างกระบวนการที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นเพื่อผลิตชิ้นส่วนอลูมิเนียมที่ซับซ้อนและมีความแม่นยำสูงโดยไม่ก่อให้เกิดมลภาวะ ซึ่งถือเป็นก้าวสำคัญในการฟื้นฟูอุตสาหกรรมที่ใช้พลังงานมากและสิ้นเปลืองทรัพยากรมานาน
ในขณะเดียวกัน นักวิจัยจากมหาวิทยาลัย Brunel แห่งลอนดอนกำลังพยายามหาทางแก้ไขปัญหาที่ยากที่สุดอย่างหนึ่งของอะลูมิเนียมรีไซเคิล นั่นก็คือ คุณภาพที่ไม่สม่ำเสมอ นักวิจัยมุ่งเน้นไปที่วิธีการปรับปรุงความแข็งแรงและความทนทานโดยการปรับปรุงโครงสร้างเกรนของโลหะที่ปนเปื้อนเหล็กและออกไซด์ งานของพวกเขาถือเป็นกุญแจสำคัญในการทำให้อะลูมิเนียมรีไซเคิล 100% แข็งแกร่งเพียงพอสำหรับยานยนต์สมรรถนะสูง
ในระยะหลังของโครงการจะพัฒนาไปไกลยิ่งขึ้น คาดว่าจะมีการออกแบบที่พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติที่มีรูปทรงที่ซับซ้อน เครื่องมือที่ชาญฉลาดกว่าซึ่งรับมือกับความร้อนได้ดีกว่า และส่วนประกอบที่สามารถปรับให้เข้ากับความเครียดได้ ทั้งหมดนี้ชี้ให้เห็นถึงชิ้นส่วนรถยนต์ที่เบากว่าและทนทานกว่า ซึ่งผลิตขึ้นโดยมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยที่สุด
Altair เป็นผู้บุกเบิกด้าน AI ในการออกแบบ เครื่องมือจำลองของบริษัทใช้การเรียนรู้ของเครื่องจักรและการออกแบบเชิงสร้างสรรค์เพื่อลดของเสียและเพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน “ความร่วมมือครั้งนี้แสดงให้เห็นว่าวิศวกรรมที่ขับเคลื่อนด้วย AI กำลังปรับเปลี่ยนรูปแบบการผลิตยานยนต์อย่างไร” Sam Mahalingam CTO ของ Altair กล่าว “การผสมผสาน AI วัสดุรีไซเคิล และการหล่อขั้นสูง ช่วยให้เราปูทางไปสู่อนาคตของยานยนต์ที่ยั่งยืนยิ่งขึ้น”
ศักยภาพในการประหยัดคาร์บอนนั้นมีมหาศาล โครงการนี้อาจส่งผลให้มีการปล่อย CO₂ ฝังตัวน้อยลงถึง 95% เมื่อเทียบกับการหล่อแบบดั้งเดิม และชิ้นส่วนมีน้ำหนักเบาลงประมาณ 30% นั่นหมายความว่ามีความคืบหน้าอย่างแท้จริงในการบรรลุเป้าหมายด้านสภาพภูมิอากาศโดยไม่ต้องเสียสละความแข็งแกร่งหรือประสิทธิภาพ
โครงการ PIVOT ซึ่งได้รับเงินสนับสนุน 5.8 ล้านปอนด์ อาจสร้างมาตรฐานใหม่ให้กับอุตสาหกรรมรถยนต์ได้ “โครงการนี้ถือเป็นก้าวกระโดดครั้งสำคัญสำหรับอุตสาหกรรมการหล่อโลหะ” มาร์ก นูนัน กรรมการผู้จัดการของ Sarginsons Industries กล่าว “ด้วยเทคโนโลยี AI ล้ำสมัยของ Altair เรากำลังกำหนดนิยามความเป็นไปได้ของการออกแบบรถยนต์ใหม่ ทั้งน้ำหนักเบา แข็งแกร่ง และยั่งยืนยิ่งขึ้น”
นอกจากอะลูมิเนียมแล้ว ยังมีวัสดุอื่นๆ ที่กำลังพัฒนาเช่นกัน วัสดุผสม เช่น คาร์บอนไฟเบอร์ ไฟเบอร์กลาส และส่วนผสมชีวภาพชนิดใหม่ถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ ตั้งแต่การบินและอวกาศไปจนถึงพลังงานลม วัสดุผสมเหล่านี้มีน้ำหนักเบา แข็งแรง และอเนกประสงค์ จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตที่สะอาดยิ่งขึ้น
อย่างไรก็ตาม วัสดุคอมโพสิตก็มีปัญหาเช่นกัน เนื่องจากมักมีค่าใช้จ่ายในการผลิตสูง รีไซเคิลยาก และใช้งานยาก อย่างไรก็ตาม วิศวกรกำลังพัฒนาทางเลือกที่ชาญฉลาดและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น เช่น วัสดุคอมโพสิตชีวภาพและวัสดุที่สามารถซ่อมแซมตัวเองได้
ดังที่โครงการต่างๆ เช่น PIVOT แสดงให้เห็น อนาคตของวัสดุในงานวิศวกรรมไม่ได้มีแค่เรื่องของประสิทธิภาพเท่านั้น แต่ยังเกี่ยวกับความยั่งยืน นวัตกรรม และการสร้างระบบการผลิตที่สร้างอันตรายน้อยลงและบรรลุผลสำเร็จมากขึ้นด้วย
