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Jun 13, 2023

Nova tecnologia de alumínio reduz peso de carro elétrico de luxo

Tornar os carros mais leves, mais eficientes energeticamente e mais seguros é um desafio para o

Tornar os carros mais leves, mais eficientes energeticamente e mais seguros é um desafio para toda a indústria automotiva. A fabricante americana de carros elétricos Lucid Motors escolheu uma tecnologia nova e inovadora para enfrentar o desafio.

O Lucid Air, lançado em 2021, usa vários componentes leves e exclusivos feitos de alumínio de alta resistência formado a quente, projetados, fabricados e industrializados em colaboração com a AP&T e o Fischer Group.

"Estamos extremamente orgulhosos de ter a chance de contribuir para a realização deste carro fantástico. A Lucid Motors está entre os primeiros fabricantes de automóveis do mundo a usar componentes de alumínio de alta resistência formados a quente feitos com nossa tecnologia. Isso torna seu sucesso um marco importante para nós também", disse o Dr. Christian Koroschetz, diretor de vendas da AP&T.

Em 2015, a Lucid buscou tecnologia de ponta para a fabricação de estampados críticos para colisões, como anéis de porta, reforços de pilar B e componentes de proteção de bateria. Eles entraram em contato com a AP&T.

Um desafio emocionanteA Lucid apresentou à AP&T várias peças e requisitos de processo – levando a equipe a processos novos e avançados, que acabariam por produzir produtos de baixo peso, alta formabilidade, resistência e ductilidade em grandes volumes.

Na época, a AP&T estava profundamente envolvida em projetos de inovação voltados para a investigação de como o alumínio de alta resistência poderia ser usado para produzir componentes de carroceria de carro de baixo peso e alta resistência. Como resultado direto desses projetos, a Lucid selecionou a AP&T como fornecedora da Lucid Air.

"A AP&T apresentou uma nova tecnologia promissora. Os benefícios potenciais foram significativos porque a conformação a quente permitiu a fabricação de geometrias complexas de peças com alumínio de alta resistência. Graças à combinação de alta conformabilidade, alta resistência e baixo peso, o design dos componentes poderia realmente ser otimizado. Isso permitiu que o espaço do pacote utilitário fosse usado com mais eficiência e alcançasse um alto nível de segurança contra colisão e baixo consumo de energia, tudo para beneficiar o cliente final", disse Eric Bach, vice-presidente sênior de produto e engenheiro-chefe , Lúcido.

Desenvolvendo a solução – simulações e protótipos de ferramentas Durante 2017, o trabalho de desenvolvimento acelerou, com o uso de análise de engenharia assistida por computador. Os especialistas em conformação da AP&T executaram simulações de conformação de chapa metálica FEM, que preveem possíveis riscos de rachaduras e enrugamentos que podem ocorrer durante o processo de conformação. Os engenheiros da Lucid aproveitaram o feedback dessas simulações para iterar no design do componente da carroceria do carro.

Nesse mesmo ano, a AP&T apresentou a primeira linha de produção em grande escala para conformação a quente de alumínio de alta resistência para demonstrar o potencial da nova tecnologia. A inovação recebeu o prestigioso Prêmio Altair Enlighten. Este reconhecimento confirmou que a AP&T estava no caminho certo e deu um impulso extra à colaboração com a Lucid Motors.

Em 2019 e 2020 foram realizados testes para validar a robustez do processo e desenvolver dados de teste. Embora o design do componente seja vital para atender aos requisitos de colisão da carroceria, a resistência, o alongamento, o material e o padrão de dobramento de colisão também desempenham um papel crítico. Os engenheiros de materiais e projetistas de carrocerias da Lucid colaboraram com os engenheiros de processamento de chapas metálicas da AP&T e identificaram os materiais ideais para atender ao desempenho exigido do componente.

Numerosos testes de diferentes ligas de alumínio de alta resistência de vários fornecedores foram conduzidos na linha de teste da AP&T em Ulricehamn, Suécia. A equipe implementou parâmetros recomendados por esses fornecedores de materiais no processo de produção. Foi durante esta fase do projeto que foram definidos os parâmetros ideais de material, processo de estampagem e tratamento térmico. A robustez do processo foi validada por meio de um estudo experimental intensivo que incluiu testes de materiais nos laboratórios de teste dos fornecedores e testes de componentes significativos pelos engenheiros de materiais da Lucid. Os modelos de materiais e falhas, necessários para a execução de simulações de colisão FEM, foram revisados ​​pelos engenheiros de desenvolvimento da Lucid. A Lucid recebeu amostras de testes extraídas de peças estampadas acabadas, que passaram por todo o percurso do processo na linha de produção da AP&T, para calibrar os modelos.