Lekkie, nanowzmocnione stopy o doskonałym działaniu
Celem finansowanego przez UE projektu EFEVE (Development of a new high performance material associated to a new technological energetic, flexible, economical, versatile and ecological process to make super strong and lightweight components) było opracowanie materiałów i procesów zwiększających funkcjonalność części motoryzacyjnych i systemów wiatrowych. Przemysł motoryzacyjny dąży do projektowania i budowy mniejszych i mocniejszych silników o mniejszym zużyciu paliwa. Takie ograniczanie rozmiarów silników wymaga elementów topiących się w wyższych temperaturach i ciśnieniach niż obecnie stosowane odlewy ze stopów aluminium, aby poprawić ich właściwości statyczne i dynamiczne. Można to osiągnąć, stosując magnez, który jest o 35% lżejszy od aluminium. Uzyskanie odlewów z magnezu, które byłyby zgodne ze specyfikacjami i spełniały wyśrubowane wymogi bezpieczeństwa, stanowi jednak wyzwanie. Z kolei w przemyśle energii wiatrowej dąży się do zmniejszenia kosztów wytwarzania elektryczności poprzez zastosowanie lżejszych elementów turbin. Zespół projektu EFEVE pracował nad takimi elementami silników i turbin na bazie aluminium i magnezu. Stopy magnezu wytwarzano poprzez prasowanie ciśnieniowe a stopy aluminium — hybrydową metodą prasowania niskociśnieniowego. Oba procesy przetestowano w skali laboratoryjnej. Kolejnym etapem było wdrożenie w przemysłowych liniach pilotażowych. Analizy wskazały na potrzebne zmiany w istniejącej wysokociśnieniowej linii prasowania, aby umożliwić prasowanie ciśnieniowe magnezu. Dodatkowo zaprojektowano i zmontowano egzemplarze demonstracyjne nowego sprzętu do niskociśnieniowego prasowania aluminium. Na koniec badacze zwalidowali metody i narzędzia do ich wykorzystania, oszczędzającego energię i materiały. Nanowzmocnienie daje możliwość poprawy mikrostruktury i właściwości mechanicznych produktu końcowego. Dzięki projektowi EFEVE możliwe jest nanowzmocnienie elementów na bazie magnezu i aluminium przy minimalnym zużyciu energii i surowców koniecznych do ich produkcji. Te udoskonalenia na pewno przyczynią się też do znaczącego zwiększenia konkurencyjności europejskiego przemysłu odlewniczego.
Słowa kluczowe
Nanowzmocnienie, przemysł odlewniczy, EFEVE, części motoryzacyjne, stopy magnezu
