Redukcja CO2 poprzez indukcję w formowaniu na gorąco

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.