23948sdkhjf

Framtidens karosser fogas ihop med nya tekniker

Morgondagens bilkarosser består av olika material, sammanfogade på olika sätt. Det ställer nya krav, tror Joakim Hedegård på Swerim.

Viktparadoxen är bruten. De senaste decennierna har bilarna blivit allt tyngre, trots att man använt allt mer höghållfasta stålsorter och lätta kompositmaterial i karosserna. Anledningen är att man sedan fyllt bilarna med allt mer utrustning.

Men sedan några år tillbaka har vikterna fallit på nya bilar och för första gången på länge är nya bilgenerationer lättare än sina föregångare. Det säger Joakim Hedegård på industriforskningsinstitutet Swerim och säger att vi befinner oss i ett teknikskifte. Morgondagens bilar kan komma att blanda konstruktionsmaterial och fogningsmetoder på ett sätt som ställer nya krav på reparationsverkstäderna.

– Det finns många möjliga utvecklingar. Drivkraften att minska vikten på bilarna har funnits länge, man började gå mot höghållfasta stålsorter redan någon gång efter utvecklingen av Volvo 740, berättar Joakim.

Drivkraften är att minska miljöpåverkan. Lättare bilar leder till mindre utsläpp när man använder dem och länge har det handlat om att använda stålsorter med högre hållfasthet för att göra bilarna så lätta som möjligt.

– Om vi tar stålkarossen så har man kommit långt med att sätta rätt material på rätt ställe och det har gjort jättemycket för att minska vikt. Men nu säger man att vid någon tidpunkt efter 2020 räcker det inte längre utan för att klara allt tuffare miljökrav måste bilindustrin hitta nya lösningar.

Men även om man vet vad man vill uppnå är vägen dit inte lika självklar. Somliga förespråkar mer lättviktsmaterial i konstruktionerna, som aluminium och kompositmaterial som kolfiberarmerad plast. Andra tror att stålets potential inte har tömts ut.

– Man har byggt i stål i alla år. Stål är ett material som man vet hur det beter sig, våra fabriker är helt och hållet inriktade på att bygga fordon i stål och det går enkelt att återvinna. Förr i tiden gick man upp i hållfasthet i stål genom att öka mängden legeringsämnen, alltså andra ämnen som man blandar stålet med. Då blev det svårare att svetsa i och inte så sällan svårare att forma också.

– Nu har man lärt sig andra tekniker, man värmer och valsar och kyler och klämmer, och på det sättet kan man styra slutstrukturen och designa egenskaperna i stålen. Det i kombination med ”klok” legering gör att man får färre legeringselement och ganska bra formbarhet och svetsbarhet, men med mycket högre styrka.

Nya stålsorter kan alltså lösa vissa av bilindustrins problem, men det betyder inte att man inte också tittar på andra konstruktionsmaterial. Det kan till exempel vara aluminium och andra lättmetaller, eller plaster och kompositer. Det kan handla om att ha krockbur och bärande delar i olika höghållfasta stålsorter och sedan mjukstål, aluminium eller plastmaterial i golv, huvar och dörrar.

– Det finns alltså ett spår som tittar på lättmetallbygge, och ett annat som tittar på att blanda materialen hej vilt. Man kanske vill ha dörrar av aluminium och fjädertorn i magnesium.

Nya materialkombinationer ställer också nya krav på sammanfogningstekniker. Etablerade metoder som punktsvetsning och limning kommer att finnas kvar där det är relevant, men kommer att utvecklas med ny teknik och i nya kombinationer. Därtill kommer nya fogningsmetoder att vinna mark, särskilt när material av olika typ ska fogas samman. Ett exempel är det som på engelska kallas för friction stir welding, eller friktionsomrörningssvetsning - se bilden här intill.

– Den ser lite ut som en pinnfräs, med två delar: en bredare överdel som ligger an mot metallytan och värmer och bygger friktionsvärme och en mindre tapp som går ner i materialet och snurrar runt det. På det sättet kan man forma ihop två halvor. Materialet smälter inte, men det blir tillräckligt varmt för att låta sig formas.

Ett annat område som växer är nitning. Då är det inte popnit det handlar om, utan ett helt teknikområde med olika geometrier, olika materia och olika fastsättningsmetoder.

– Vi ser en mångfald av olika mekaniska sammanfogningsmetoder: stansnit, stuknit, blindnit och allt vad det nu heter. Och vi ser också, faktiskt, hybridfogningstekniker, tekniker som till exempel kombinerar friktionssvetsning med ett skruvhuvud. Det finns självhåltagande skruv, och självindragande skruv. De här skruvarna blir smartare och smartare.

Med fler och mer avancerade tillverkningstekniker i fordonstillverkningen ställs också högre krav på skadeverkstäderna.

– Det kommer att finnas en enorm verktygslåda av olika sammanfogningstekniker. Och nu börjar det komma självinställande svetsmaskiner, i vissa fall. Kanske kommer det att vara så att maskinen kollar upp själv vad den behöver göra. Kanske talar man bara om för maskinen var den är också så gör den resten.

Kommentera en artikel
Meddela redaktionen
Företagens egna nyheter
Se alla medlemsnyheter
Mest läst
Senaste nytt
Se senaste nytt
Utvalda artiklar
Utvalda nyheter från förstasidan
1 000 miljarder ska investeras i industrier i Västerbotten och Norrbotten
Edströms Maskin får ny försäljningschef
Pass för elbilsbatterier
Tillverkaren inför kortare arbetsvecka utan lönereduktion
Forskningsprogram ska närstudera gröna omställningen i norr
Gemensamt krafttag ska lösa utmaningarna
Andra Nordiska Medier
Metal Supply SE
Process Nordic
UochD

Sänd till en kollega

0.126