Wraz z niemieckim Uniwersytetem w Paderborn i innymi firmami KIRCHHOFF Automotive chce wprowadzić do produkcji seryjnej indukcyjne nagrzewanie formowanych półwyrobów do elementów karoserii formowanych na gorąco. Pozwoliłoby to uniknąć znacznej emisji CO2. Markus Löcker, specjalista ds. rozwoju technologii w Attendorn/Niemcy, jest członkiem zespołu badawczego pracującego nad rozwojem tego procesu.
Energia dzięki indukcji – to działa nie tylko w domowym piecu, ale może również funkcjonować w przypadku maszyny do formowania na gorąco. „Byliśmy już zaangażowani we wstępne projekty badawcze dotyczące ogrzewania indukcyjnego, które rozpoczęły się w 2010 r. W ramach tego procesu z powodzeniem ogrzaliśmy obszar przedniego słupka B za pomocą indukcji w 2019 r., a następnie uformowaliśmy go w naszej formie słupka B” wyjaśnia Markus Löcker.
Formowanie na gorąco jest integralną częścią naszego portfolio technologii produkcyjnych od 15 lat. Proces ten można wykorzystać do produkcji bardzo wytrzymałych i bardzo lekkich części karoserii. Jeśli takie części są zamontowane w pojeździe, ma on znacznie niższą wagę, co pozwala ograniczyć emisję CO2.
Wstępnie brzmi to ciekawie. Jednak produkcja części formowanych na gorąco powoduje wysokie emisje. „W przemysłowym procesie formowania na gorąco wykroje z blachy są zwykle podgrzewane w piecach o długości do 40 metrów. Aby doprowadzić te piece do temperatury 950 stopni Celsjusza, zwykle potrzebne są paliwa kopalne” – wyjaśnia prof. dr Thomas Tröster, kierownik Katedry Lekkich Konstrukcji Samochodowych (LiA) na Uniwersytecie w Paderborn oraz członek zarządu inicjatywy „New Mobility Paderborn” (NeMo).
Zespół projektowy bada obecnie metodę indukcyjnego ogrzewania półwyrobów podczas formowania na gorąco. Działa to jak gotowanie na kuchence indukcyjnej: ciała przewodzące prąd elektryczny (takie jak garnek do gotowania na kuchence lub półwyroby podczas formowania na gorąco) są podgrzewane za pomocą zmiennego pola magnetycznego. Prąd przepływa przez cewkę i wytwarza pole magnetyczne. Efekt magnetyczny indukuje prądy wirowe w materiale, powodując jego nagrzewanie.
„W innym projekcie badawczym z różnymi partnerami projektu opracowujemy innowacyjne powłoki z blachy, które można nagrzewać indukcyjnie. Obecnie stosowane powłoki AlSi (aluminium-krzem) nie pozwalają na całkowite nagrzanie przez indukcję, ponieważ wymagają czasu dyfuzji w określonych temperaturach ”, wyjaśnia dalej Markus Löcker.
Jeśli części formowane na gorąco są podgrzewane przez indukcję, można w tym celu wykorzystać energię elektryczną wytwarzaną z odzysku, co pozwala ograniczyć emisje. Dodatkowo wysokie temperatury można osiągnąć szybciej i skuteczniej niż wcześniej. Dzięki temu ostatecznie w procesie pojazdy mogą być produkowane w sposób bardziej przyjazny dla środowiska i wydajny. Kolejną zaletą indukcyjnego systemu grzewczego jest zapotrzebowanie na miejsce – w porównaniu z piecem z trzonem rolkowym można zaoszczędzić około 55% miejsca.
