Scania vrea să folosească materiale compozite în viitor

Scania vrea să folosească materiale compozite în viitor

Scania a prezentat conceptul un șasiu ultraușor integrat produs din carbon, material compozit inspirat din industria aviatică și adaptat pentru a fi utilizat pe o gamă largă de vehicule complet electrice.

Utilizarea materialelor compozite în structura șasiurilor vehiculelor poate reduce greutatea proprie a acestora cu până la 40%, conform unui studiu realizat de Scania și KTH Royal Institute of Technology din Stockholm.

Noile materiale ultraușoare precum cele compozite vor juca un rol din ce în ce mai mare în producția vehiculele grele de mâine, în special la autobuze și camioane de distribuție.

Vrem să avem materialul potrivit la locul potrivit.

Magnus Burman, cercetător al KTH Royal Institute of Technology din Stockholm

Lucrând în asociere cu cercetătorul Magnus Burman de KTH Royal Institute of Technology din Stockholm, Scania cercetează potențialul utilizării materialelor mai ușoare, atât în structura șasiului cât și a altor părți portante ale vehiculelor.

Până acum, studiile efectuate de Scania arată că, folosirea materialelor compozite reduc greutatea proprie a vehiculelor cu până la 40% dacă piesele cheie de susținere sunt înlocuite cu materiale mai ușoare.

Oportunitate majoră pentru mediu
Reducerea greutății proprii a vehiculelor sau așa numita greutate structurală, înseamnă mai multă marfă transportantă la o cursă, rezultând la final mai puține drumuri efectuate. Acest lucru reprezintă o oportunitate majoră atât pentru mediu cât și pentru soluțiile electrice viitoare de diferite tipuri.

VEZI ȘI: Serviciul Telepass devine interoperabil și în Polonia

Camioanele de distribuție de cele mai multe ori transportă marfă vrac, astfel că, micșorarea greutății proprii a acestora nu este una relevantă. Însă, camioanele electrice sunt foarte dependente de greutatea proprie a vehiculului. Înjumătățirea greutății vehiculului poate însemna dublarea autonomiei de transport.

Materialele compozite asigură rezistență
În prezent, materiale compozite au un preț de achiziție foarte ridicat, dar dacă privești din perspectiva ciclului de vieță acestea pot avea un bun sens economic.

Pe lângă faptul că materialele compozite au o greutate redusă, acestea oferă rezistență și rigiditate, în timp ce uzura și îmbătrânirea nu sunt văzute ca probleme. Un alt avantaj al materialelor compozite este că acestea nu ruginesc și nu se degradează în același fel precum structurile metalice.

Un mix mare de materiale în camioanele viitorului
Un alt avantaj al utilizării materialelor compozite în structura șasiului este acela că este posibil să se creeze o structură integrată mai mare decât cea obținută din oțel. Asta înseamnă mai puține puncte de îmbinare, și practic o reducere considerabilă a greutății. Vehiculele de mâine vor fi produse dintr-un mare mix de materiale, având ca focus funcționalitatea și greutatea.

Îndrăznesc să spun că vehiculele de transport de mâine vor fi diferite de cele de astăzi atunci când vine vorba de cum arată. Exact cum, rămâne să vedem.

Magnus Burman, cercetător al KTH Royal Institute of Technology din Stockholm

Astfel, noi vedem un grad mai mare de integrare a diferitelor funcții în structura camioanelor și autobuzelor de mâine. Acest lucru va crea oportunități și posibilități complet noi în procesul de proiectare, construcție și producție.

Ce sunt materialele compozite?
Dacă tot v-am povestit de dorința introducerii materialelor compozite în structura viitoarelor camioane și autobuze, ne-am gândit că n-ar fi rău să vă și explicăm câte ceva despre aceste materiale.

Materialul compozit reprezintă o combinație de două sau mai multe materiale distincte, ce are caracteristici pe care nu le dețin materialele constituente în parte. Aceste materiale au fost dezvoltate în industria aerospaţială, din nevoia controlării şi îmbunătăţirii proprietăţilor materialelor, în conformitate cu cerinţele impuse de destinaţie.

Materialele constituente îşi menţin identitatea separată în compozit, totuşi combinarea lor generează un ansamblului de proprietăţi şi caracteristici diferite de cele ale materialelor componente în parte. Unul din materiale se numeşte matrice şi este definit ca formând faza continuă. Celălalt element principal poartă numele de armatura şi se adaugă matricei pentru a-i îmbunătăţi sau modifica proprietăţile. Armatura reprezintă faza discontinuă, distribuită uniform în întregul volum al matricei.

Fibrele sunt elementul care conferă ansamblului caracteristicile de rezistenţă la solicitări. În comparaţie cu matricea, efortul care poate fi preluat este net superior, în timp ce alungirea corespunzătoare este redusă. Trebuie însă subliniat faptul că materialul compozit este un ansamblu unitar, în care cele două faze acţionează împreună.

Clasificarea materialelor compozite

  • Compozite cu matrice polimerică – de obicei sunt răşini termorigide sau termoplastice, armate cu fibre de sticlă, de carbon, de bor sau aramidice (Kevlar), cu monocristale ceramice sau, mai recent, cu fibre metalice. Sunt folosite mai ales în aplicaţii care implică temperaturi relativ joase de lucru.
  • Compozite cu matrice metalică – cel mai frecvent se bazează pe aliaje de aluminiu, magneziu, titan sau cupru, în care se introduc fibre de bor, de carbon (grafit) sau ceramice (de obicei de alumină sau carbură de siliciu). Temperatura de lucru a unui astfel de compozit este limitată de nivelul punctului de înmuiere sau de topire care caracterizează materialul matricei. Dezavantajul acestora este că au greutăţi specifice mari, ducând la creşterea masivităţii structurii finale.
  • Compozite cu matrice ceramicăau fost dezvoltate în mod special pentru aplicaţiile cu temperaturi foarte ridicate de lucru (peste 1000 °C); cele mai utilizate materiale de bază sunt carbura de siliciu, alumina şi sticla, iar fibrele de armare uzuale sunt tot de natură ceramică, de obicei sub formă de fibre discontinue, foarte scurte.
  • Compozite “carbon-carbon” – cu matrice de carbon sau de grafit şi armare cu fibre sau ţesături de fibre de grafit. Este cel mai scump dintre compozite, dar şi incomparabile cu alte materiale prin rezistenţa la temperaturi de până la 3000°C, densitatea mică şi coeficient mic de dilatere termică. Cele mai răspândite sunt compozitele armate cu fibre sunt fibra de carbon, fibra de sticlă și Kevlar-ul.

Descarcă revista online infoTrucker – https://www.infotrucker.ro/wp-content/uploads/2015/10/infotrucker_octombrie2015.pdf sau intră pe ISSUU

Urmărește #infotrucker pe FacebookInstagramTwitterYouTube

Follow #infotrucker

Lasă un comentariu

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *

Acest sit folosește Akismet pentru a reduce spamul. Află cum sunt procesate datele comentariilor tale.