Lättare lastbilar med varmformat stål

Elektrifieringen av tunga transporter är en av drivkrafterna bakom ett nytt EU-projekt som koordineras av Luleå tekniska universitet i samarbete med bland annat Scania. Målet är att skapa lättare lastbilskonstruktioner med hjälp av varmformat stål, vilket leder till effektivare godstransporter eftersom lastbilarna kan ta mer last.

– Dagens chassidesign för lastbilar bygger på en 120 år gammal ramkonstruktion. Nu behövs en helt ny konstruktion som möter framtidens behov. Med dagens tunga batterier för eldrivna lastbilar, krävs nya lättare ramkonstruktioner som dessutom kan lagra och skydda batterierna, säger Mats Oldenburg, projektledare för EU-projektet WarmLight och professor i hållfasthetslära vid Luleå tekniska universitet.

Ramkonstruktionen för alla typer av lastbilar behöver moderniseras för att klara de ökade kraven på effektiva hållbara transporter i Europa. Lättare lastbilskonstruktioner som kan ta mer last, minskar utsläppen av koldioxid per kilolast längs vägarna för bränsledrivna lastbilar. För eldrivna lastbilar, krävs dessutom nya lättare ramkonstruktioner, på grund av tunga batterier. För att hitta en möjlig väg framåt kommer forskarna i EU-projektet att undersöka nya högpresterande, höghållfasta stål som tillverkas med hjälp av varmformning.

– Vi kommer att ta fram en ny simuleringsbaserad metodik för att utveckla nya lättare chassikomponenter för lastbilar. Metodiken ska kunna användas för att skapa komplexa optimerade geometrier med högpresterande material. Detta till skillnad från idag där många delkomponenter istället sammanfogas på olika sätt, säger Mats Oldenburg,

Forskarna vid ämnet hållfasthetslära och Centrum för högpresterande stål (CHS) vid Luleå tekniska universitet har en lång historia av framgångsrika företagssamarbeten, bland annat inom området presshärdning. Det är en fördel när liknande metoder nu ska utvecklas för varmformning för lastbilskomponenter. Varmformning innebär att mindre material går åt jämfört med att använda vanligt stål, eftersom det går att undvika mycket fogning och svetsning.

– När det gäller simuleringsteknik och industriella tillämpningar för termomekaniska tillverkningsprocesser, där materialet utsätts för höga temperaturer och stora deformationer, så tillhör vi de främsta forskargrupperna i världen. För den globala bilindustrin har vi tagit fram simuleringsverktyg som i dag används i industriell skala för att ta fram komponenter och formningsverktyg för presshärdning. Det går därför väldigt fort att omsätta nya resultat i industriell användning eftersom vi kan använda befintliga plattformar och vidareutveckla beräkningsprogram som redan finns i industrin, säger Mats Oldenburg.

EU-projektet som koordineras av Luleå tekniska universitet löper under 3,5 år och finansieras av Research Fund for Coal and Steel (RFCS). Budgeten är på drygt 1,15 miljoner Euro, varav Luleå tekniska universitet har tilldelats cirka tre miljoner SEK. Förutom Luleå tekniska universitet består konsortiet av Scania CV (Sverige), Eurecat Technology Centre (Spanien), voestalpine Stahl (Österrike), CRF Centro Ricerche FIAT (Italien) och CONEX Concurrent Engineering Experts (Sverige).

Fakta varmformning: Den varmformning som utförs inom WarmLight-projektet innefattar plastisk bearbetning av metaller vid temperaturer under normaliseringstemperatur. För att skapa höghållfasta stålkomponenter värms materialet upp till över 600 grader där stålet värmebehandlas och formas och får de egenskaper som man vill ha. Syftet med varmbearbetningen är både att, med låga krafter, ge det varma materialet en ökad formbarhet samt att förbättra materialegenskaperna.

Kontakt: Mats Oldenburg, professor i hållfasthetslära vid Luleå tekniska universitet, mats.oldenburg@ltu.se, 0920-49 17 52