Autofabrikanten kiezen voor slimme materiaalmix van staal en aluminium

Staal – dat sowieso materiaal nummer 1 is voor de carrosseriemarkt voor grote volumes – zal zich ook kunnen handhaven in een wereld met voornamelijk elektrisch aangedreven auto’s. Ook premiumfabrikanten zijn zich bewust van de sterke punten van nieuw staal met hoge sterkte. In de zoektocht naar lichtgewicht constructies wordt staal steeds vaker gecombineerd met andere materialen zoals aluminium. Een slimme materiaalmix is het gevolg.

De lichtgewicht carrosserie van de Porsche Taycan: intelligente materiaalmix van staal en aluminium. (foto: Porsche)

De zelfdragende carrosserieconstructie van staal is wereldwijd het meest gebruikte type carrosseriebouw, maar staat sinds enkele jaren onder druk van aluminium. Plaatstalen constructies, gelast uit verschillende staalplaten, worden steeds vaker vervangen door gegoten aluminium onderdelen uit één stuk. De voordelen liggen duidelijk in het proces. Bij spuitgieten kunnen zelfs grote gietstukken met complexe geometrieën efficiënt in grote aantallen worden geproduceerd.

De efficiëntie van lichtgewicht constructies wordt bepaald door het type voertuig. Er zijn veel meer mogelijkheden om lichtgewicht constructiematerialen zoals aluminium en koolstofvezelversterkte kunststoffen, die duurder zijn dan staal, te gebruiken in premium voertuigen dan in auto’s die bestemd zijn voor de volumemarkt. De batterij-aangedreven Porsche Taycan is daar een perfect voorbeeld van. De Taycan bestaat voor ongeveer 37% uit aluminium.

Verschillende materialen combineren

Moderne auto’s zoals de Taycan kenmerken zich door de vele materialen die worden gebruikt in de constructie. De materialen zijn perfect afgestemd op de toepassing van het desbetreffende onderdeel en combineren een maximale sterkte met een optimaal gewicht. Een bijzonder hoogtepunt in de auto van Porsche is een dwarsbalk van mangaan-boronstaal. Dankzij speciale fabricageprocessen heeft het buisvormige onderdeel verschillende doorsneden.

Verder zijn de veerpootbevestiging, de asbevestiging en het achterste zijelement gemaakt met behulp van aluminium spuitgieten. Dit zijn allemaal complexe componenten met integrale functies, wat betekent dat verschillende componenten en/of componentfuncties in één onderdeel zijn gecombineerd. De schokdempersteunen die bijzonder zwaar worden belast, zijn vervaardigd van gesmeed aluminium. Het voorste zijelement combineert een schaalconstructie van plaatstaal met geëxtrudeerde profielen.

De bijna 2 m lange dorpels bestaan uit een geëxtrudeerd profiel met zeven kamers. Met deze zevenkamergeometrie voldoet het aluminium onderdeel aan alle stijfheidseisen voor zijdelingse aanrijdingen en wordt voorkomen dat de carrosserie verdraait. In vergelijking met een stalen dorpel vermindert deze structuur het aantal benodigde onderdelen per zijkant van vijftien tot drie en het gewicht met ongeveer 3,4 kg volgens de fabrikant. Maar ook Porsche kan niet volledig zonder staal. In de Taycan wordt staal gebruikt om extra bescherming te bieden aan passagiers. Het staal komt terug in de A-kolom, B-kolom, het dakframe en de dwarsbalk waar de stoelen op rusten.

In de zoektocht naar steeds lichtere en zuinigere auto’s zal de materiaalkeus en de productiemethode in de toekomst alsmaar belangrijker worden. De toepassing van aluminium en koolstofvezelversterkte kunststoffen zal daardoor langzaam van premium voertuigen doorsijpelen naar betaalbare auto’s die bestemd zijn voor de volumemarkt.

Bedrijvengids

Ook interessant voor jou

MetaalNieuws Extra IM

Verschillende soorten metaal op een rijtje

17-01 Daarnaast bestaan alle metaalsoorten vrijwel altijd uit een mengsel van verschillende metalen, ook wel…

Materialen

Mega aluminiumklus voor Aldowa

23-11 Deze tunnel is een onderdeel van de 11 kilometer lange verbindingsweg tussen de A16…

Materialen

Staalprijzen blijven dalen

17-10 Immers veel grondstoffen zijn in prijs gestegen en over het algemeen zijn energieprijzen en…

Materialen

Lichtere vrachtwagenwielen van CO2-arm staal

10-10 Voor de verbeterde CO2-balans van het wiel voor Accuride worden verschillende parameters geoptimaliseerd op…

Materialen

Chaos is voorbij, maar staalmarkt blijft instabiel

13-04 Het StaalJournaal zet in haar april-editie enkele factoren op een rij, die effecten op…

Materialen

Nieuwe Europese milieuregels gaan import ijzer, staal en aluminium duurder maken

23-03 Mr. Robert Hardy, advocaat bij Greenberg Traurig, LLP te Amsterdam, legt uit wat er speelt…

Materialen

Metaalunie wil antidumpingheffing op staal snel van tafel

21-03 Orgalime geloofde al niet dat antidumpingheffingen de juiste manier waren om Europese bedrijven te…

Materialen

Einde uitstoot PAK-stoffen bij het gloeien van staal

21-03 Het is een belangrijke stap uit het verbeterprogramma Roadmap Plus, een investeringspakket van meer…

Metaalnieuws inBeeld

20/04/2022

Komt u ook naar de MIX Noordoost 2022

09/05/2022

Morris Solutions, Retrofit beste optie voor kantbank WIFO Anema

19/02/2021

Voorbeschouwing Thema Plaatbewerking 23-02-2021

05/11/2020

Vakopleiding Techniek kweekt enthousiasme voor modern CNC verspanen