Kamyon parçalarının AHSS ile hafifletilmesi

Pek çok kamyoncu için hafifletme, yakıt verimliliğinden ziyade toplam maliyet ve yük verimliliği için gereklidir. Amaç daha fazla yük taşıyarak daha yüksek gelir elde edebilmek ve bunu yaparken yasal ağırlık limitlerini aşmamaktır. Geleneksel karbon çelikten hafif alüminyuma, hatta karbon fiber takviyeli polimerlere (CFRP) geçiş yapılan bazı kamyon parçaları, günümüzde daha ekonomik ve dayanıklı olan gelişmiş yüksek dayanımlı çelikler (AHSS) için iyi adaylardır.

Otomotiv sektöründeki hafifletme trendini izleyin

Otomobillerde AHSS ve UHSS (ultra yüksek dayanımlı çelikler) kullanımı, neredeyse her yeni araba tanıtımı veya model güncellemesiyle birlikte artmaya devam ediyor. Bu AHSS/UHSS kullanımlardan bazılarının amacı daha sıkı güvenlik/çarpışma standartlarını karşılayabilmektir. Ancak büyük olasılıkla en önemli sebep ağırlığı azaltmaktır. Otomotiv alanındaki örnekler, kamyonları hafifletme olasılıkları açısından sektöre yol göstermektedir.

Elektrikli kamyonlar için UHSS akü grubu koruması

Küresel olarak üzerinde anlaşmaya varılan iklim hedeflerine ulaşmak için, tüm kamyonların - uzun mesafe büyük kamyonlar dahil - sonunda ya elektrik bataryalarını, yakıt hücrelerini ya da hidrojen yanmasını kullanması gerekecek. Ancak elektrikli kamyonların yaygın olarak kullanılabilmesi için, önce kamyon taşımacılığı sektörünün (en azından ABD'de) akü muhafazaları için çarpışma standartları geliştirmesi gerekiyor.

Buradaki endişe, akü grubu dayanıklılık testinde (ağır kamyonlar için) araç darbe testi gibi bilinen bir standardın olmaması ve paketin nasıl korunacağına ilişkin bir standart olmamasıdır. İdeali, akülerin çerçeve rayların içinde gruplanması ve ek bir yapı ve ağırlık olmaksızın yoldan geçen araçlardan korunmasıdır, ancak bu durum günümüzün iş çevrimleri ve mevcut gerekli akü hacimleri için mümkün görünmüyor.

NACFE (North American Council for Freight Efficiency - Kuzey Amerika Taşıma Verimliliği Konseyi) ifade eder

Aslında kamyon OEM'leri, BEV akü koruma standartlarına sahip olan otomobil sektörü tarafından halihazırda yapılan devrim niteliğindeki bazı çalışmalardan yararlanabilir. Günümüzün EV arabalarında hafif alüminyum ve/veya AHSS çeliğini yenilikçi yöntemlerle kullanan akü muhafazaları (akü tablaları, kasalar veya şasiler) bulunmaktadır.

BEV araçları için en zorlu çarpışma güvenliği standardı yan direk darbe testidir. Bu faktörler arasında EV bataryalarının yüksek ağırlığı, büyük boyutları, ve söndürülmesi neredeyse imkansız olan batarya hücresi termal kaçak yangınlarına neden olmamak için çarpmalara dayanma gereksinimi yer alır.

BEV araba tasarımcıları bu zorlukların üstesinden gelerek, aküleri yolcu bölmesinin zemininin altına yerleştirmiş ve böylece muhafazayı önemli, çok işlevli, beyaz gövdeli bir yapı parçası haline getirmiştir. Sonuç olarak SSAB, diğer fikirlerin yanı sıra, Docol® 1700 MPa martensitik çelikten yapılmış 3D soğuk haddeli şekillendirilmiş akü taşıyıcı yapıyı, enerji emen eşik kirişli hafif bir akü kasasını, ve enerjiyi aktaran taban traverslerini içeren bir EV Tasarım Konsepti öne sürdü. EV akü tepsisinin etrafındaki çerçeve sadece akü takımını darbelere karşı korumakla kalmaz; aynı zamanda burulma esnemezliği sağlayan ve gelecekteki BEV kamyon tasarımları için ilham veren stabil bir yapıdır.

elektrikli kamyon

EV akü muhafazaları, yakıt hücreleri ve hidrojen depolama için Docol® AHSS çelikler

EV akü muhafazaları, yakıt satışı ve hidrojen depolaması için potansiyel AHSS kalitelerine ilişkin çizelge
Uygulamalar için potansiyel AHSS çelik kaliteleri koyu gri arka planla belirtilmiştir. Sarı metinler şu anda geliştirilmekte olan çelik kalitelerini gösterir.

UHSS ile kamyon şasi çerçeveleri ve şasi rayları

Kamyon şasisi tasarımcıları için en önemli nokta, sürekli olarak şok yüklere ve burkulmaya maruz kaldığından, malzemenin dayanımı, sertliği ve yorulma özellikleridir.

Geleneksel, temel, 8. Sınıf (ABD) bir çerçeve, 120 ksi (827 MPa) çelikle yapılmış bir çelik konstrüksiyondur. Kamyonun şasisini örneğin 160 ksi (1100 MPa) Docol® soğuk haddelenmiş 1100M martensitli çeliğe geçirmek, kamyon OEM'lerinin ölçüm kalınlığını azaltmasını ve 90 kg tasarruf etmesini sağlar.

Ek ağırlık düşüşleri sağlamak için kamyon tasarımcıları, AHSS dayanımı miktarını gereken yerde optimize etmek amacıyla, çelik kalınlığını şasi rayının uzunluğu boyunca özel olarak ayarlama olanaklarını inceliyor. Ayrıca Docol® sıcak haddelenmiş, soğuk şekillendirilmiş 1200M gibi daha da güçlü UHSS çelikler için maliyet/fayda analizleri de yapabilirler.

NACFE, bir kamyon OEM'sinin yakın zamanda, muhtemelen yeterince dayanıklı olmadığı için alüminyum çerçeve rayları sunmayı bıraktığını bildirdi. NACFE anketine katılan bir katılımcı, "(Alüminyum çerçeve rayları) yorulmakla kalmayıp, feci şekilde çöküyor," dedi. (NACFE Güven Raporu: Hafifletme 2021.)

Raporda, alüminyumun çeliğe kıyasla düşük esneklik katsayısının (sertliğinin) alüminyumun bel vermesini yaygın bir sorun haline getirdiği ve tanker kamyonları gibi ağırlığa duyarlı çeşitli kamyonlarda alüminyum çerçeve raylarının kullanılmasına imkân vermediği belirtiyor.

Kamyon traverslerini daha dayanıklı hale getirir

Hafif alüminyum traverslerin popülerliği gitgide artarken, birçok kamyon OEM'si alüminyum çerçevelerde olduğu gibi alüminyum traversler hakkında da aynı endişeye sahiptir: alüminyumun sertlik, bükülme ve yorulma söz konusu olduğunda uzun vadede yeterince dayanıklı olmaması. AHSS çelikler, kamyon traversleri için daha dayanıklı ve ekonomik bir alternatif olabilir.

Kamyon çerçeveleri ve şasileri için Docol® AHSS çelikler

Kamyon çerçeveleri ve şasileri için potansiyel AHSS çelikleri hakkında tablo
Uygulamalar için potansiyel AHSS çelik kaliteleri koyu gri arka planla belirtilmiştir. Sarı metinler şu anda geliştirilmekte olan çelik kalitelerini gösterir.

AHSS ile kamyon kabinlerinin hafifletilmesi

Ağırlığa en duyarlı kamyon şirketleri (dökme nakliyeciler) bile ağırlıktan tasarruf etmek için daha uyku bölmelerini kısaltmak istemez; şirket sürücülerininin "evden uzakta bir ev"de rahat etmesi çok önemlidir.

Öte yandan, araç sahibi sürücüler söz konusu olduğunda, bir filo yöneticisi bunu şu şekilde ifade ediyor: "Hafifletme (navlun verimliliği), gelir demektir... Ben sadece 7260 kg'den hafif traktörü olan sürücüleri işe alıyorum.

İster şirket sürücüleri ister araç sahibi sürücüler olsun, özellikle "apartman tipi veya yüksek katlı" uyku bölmelerinin boyutları büyümeye devam ederken, uyku kabininin ağırlığını kontrol altında tutmanın önemli olduğu açıktır.

NACFE Raporuna göre, "Çelikteki birçok inovasyon sayesinde, ortak bir tedarik zincirini sürdürürken ağırlığın azaltılmasına olanak tanıyan ciddi bir potansiyel vardır".

kabin şasisi

Kabin çerçevesi.

Kamyon kabinleri için Docol® AHSS çelikler

Kamyon kabinleri için potansiyel AHSS çelikleri hakkında tablo

Uygulamalar için potansiyel AHSS çelik kaliteleri koyu gri arka planla belirtilmiştir. Sarı metinler şu anda geliştirilmekte olan çelik kalitelerini gösterir.

AHSS kamyon tamponları ve arka koruma donanımları ile daha fazla güvenlik

Kamyon tasarımcıları, otomobil OEM'lerinin ve yan sanayi tedarikçilerin tampon sistemleri için ultra yüksek dayanımlı çelikleri tasarlamaya ve kullanmaya başladığını fark ediyor. Docol® PHS 1500 ve PHS 2000 gibi preste sertleştirilen UHSS çelik kaliteleri, yüksek çarpışma koruması performansı ve ağırlık tasarrufu sağlayan, etkin maliyetli tamponlar üretmenize yardımcı olur.

Kamyon frenleri için basınçlı hava depolarının hafifletilmesi

Alüminyum depolar, geleneksel yumuşak çelik depolardan 14 kg daha hafif olabilir. Ancak gelişmiş yüksek dayanımlı çelikler, alüminyumla aynı ağırlığı çok daha düşük bir maliyetle sunabilir.

Kamyon hava depolarının traverslerle birleştirilmesi

Volvo, bu konsepti hayata geçirerek, travers olarak entegre edilmiş bir alüminyum hava deposunu birleştiren bir kamyon üretti. Benzer bir fikirde, sadece alüminyumdan daha ekonomik olmakla kalmayıp aynı zamanda geri dönüştürülmüş çeliğin gömülü CO2 eşdeğerliğine de sahip olan Docol® AHSS çeliği kullanılabilir.

Traktör tavan rüzgarlıklarında şekillendirme maliyetlerinin azaltılması

Tavan rüzgarlıkları, traktör römorklarının daha aerodinamik olmasına ve dolayısıyla yakıt verimliliğinin artmasına yardımcı olur. Ama malzemenin alüminyuma ya da enjeksiyon kalıplı plastiklere dönüştürülmesi, görece düşük hacimli 8. Sınıf kamyon pazarının finansal açıdan kolayca erişebileceği bir çözüm değildir.

NACFE raporuna göre: "Bu tavan rüzgarlıklarının yapımı için büyük bir enjeksiyon kalıp takımının maliyeti 1 milyon USD'nin üzerinde, alüminyum gövdeli panel stampalama takımının ise 1,5 milyon USD tutarında olabilir." OEM'nin muhtemelen zaten elinde bulunan ekipmanlarla şekillendirilen daha ekonomik AHSS çelikler, tavan rüzgarlıkları için daha iyi bir hafifletme yaklaşımı olabilir.

AHSS 5. tekerleğin dayanıklılığını artırır

Traktör beşinci tekerleri geleneksel olarak, treylerlerin sık sık kancalanması ve kancalarından çıkarılması için tasarlanmış ağır hizmet tipi bir parçadır. NACFE, alüminyumun 5. tekerler için en iyi seçenek olmayabileceğini belirtiyor. "... Dingil piminin merkez dışına çıkarak (alüminyum) boğazda veya rampalarda hasara yol açması yaygın bir durumdur...(Ayrıca bunlar) stampalı ve dökme çelik modellerine kıyasla çok pahalı olduklarından, genel alış oranı (kabul etme oranı) çok düşüktür."

Stampalanmış traktör 5. tekerleri için potansiyel AHSS çelikler Docol® martensitik çelikleri içerir.

Etkin maliyetli, hafif kamyon tekerlekleri

Hem çelik hem de alüminyum tekerlek üreticileri, son yıllarda ürünlerinin ağırlıklarını başarıyla azaltmıştır. Çelik tekerlek üreticileri, gerilmiş flanş kenarlarına kolayca soğuk şekillendirilen ve yüksek delik genişletme oranları sunan çelik kaliteleri ile dayanım düzeylerini daha da artırarak, göz alıcı fiyatlara ilave hafiflik sağlayabilirler.

Tekerler için potansiyel sıcak haddelenmiş Docol® AHSS kaliteleri HR800CP, HR800HER veya HR600FB'yi içerir.

Gösterge paneli yapıları

Alüminyum her ne kadar bazı panel yapılarını ikame etmiş olsa da, maliyeti de gözle görülür şekilde artırdı. Değiştirilen malzemeyi, soğuk haddelenmiş Docol® CR600DP saclar ve hassas borular gibi AHSS çelikleriyle bir kez daha değiştirmek, kamyon OEM'lerine hafiflik ve fiyat rekabeti açısından avantaj sağlayabilir.

Cazip fiyatlarla sunulan hafif kamyon parçaları

AHSS ve UHSS çelikler, dayanım/hafifletme potansiyeline ve alüminyum ve CFRP'lere kıyasla cazip fiyatlarına ek olarak, kamyon OEM'lerinin halihazırda kullanmakta olduğu soğuk şekillendirme ekipmanlarıyla (takımlarda nispeten küçük yükseltmelerle) üretilebilir. Ayrıca Docol® AHSS/UHSS çelikler, daha önce de belirtildiği gibi son derece yüksek CO2 verimliliğine sahiptir.

Otomotiv sektörünün AHSS/UHSS hafifletme bilgisinden yararlanmaya hazır mısınız? Öyleyse lütfen yerel Docol® temsilcinizle görüşün. Nakliyede verimlilik kazanan müşterileriniz size teşekkür edecek.

İlgili içerik

180