Αλουμίνιο
Aλουμίνιο χρησιμοποιείται και σε «συμβατικής» τεχνολογίας αμαξώματα, κυρίως σε τμήματα όπως τα καπό και οι πόρτες του αυτοκινήτου, για λόγους μείωσης του συνολικού βάρους.
H συγκόλληση των τμημάτων του αλουμινένιου χωροδικτυώματος του A2 γίνεται με λέιζερ, γεγονός που αυξάνει δραστικά την ακρίβεια των κολλήσεων, αλλά και την ταχύτητα συναρμολόγησης.
«κουράζεται», με τον καιρό, στις εναλλασσόμενες καταπονήσεις. Η παρουσία του στο χώρο της
αυτοκινητοβιομηχανίας έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση της σπατάλης φυσικών πόρων: σ? αυτό
βασίστηκε, αρχικά, η προσπάθεια των κατασκευστών για ελαφρύτερα εξαρτήματα ―άρα
ελαφρύτερα αυτοκίνητα και, επομένως, μειωμένη κατανάλωση― πριν από τη μαζική επέλαση των
πλαστικών.
Kείμενο: Πέτρος Γρυλλόπουλος
Το αλουμίνιο δεν είναι παίξε-γέλασε: για πολλούς αποτελεί το υλικό του μέλλοντος για τα
αμαξώματα αυτοκινήτων.
Ωστόσο, το αλουμίνιο, ως υλικό κατασκευής αμαξωμάτων αυτοκινήτων, είναι μαζί μας εδώ και
πολύ καιρό. Τα «Ασημένια Βέλη» της Μερτσέντες, πριν από περίπου μισόν αιώνα, ονομάστηκαν
έτσι από το γυμνό αλουμίνιο μέσα στο οποίο ήταν «αμπαλαρισμένα». Τα πριτσινωμένα Λαντ
Ρόβερ έγραψαν ιστορία στους λασπόδρομους και τις ερήμους της πάλαι ποτέ βρετανικής
αυτοκρατορίας, πριν γίνουν σύμβολα πλουτοκρατίας αραγμένα σε κοσμικές πλατείες ― και
φυσικά εξακολουθούν να έχουν αμάξωμα από αλουμίνιο (τα κλασικά Defender).
Η τελευταία πενταετία χαρακτηρίζεται από την εντυπωσιακή αύξηση της χρήσης του αλουμινίου
στην αυτοκινητοβιομηχανία, η οποία έφτασε το 80%.
Σύμφωνα με την Αμερικανική Ένωση Αλουμινίου, το 1996 η χρήση του συγκεκριμένου μετάλλου
στην αυτοκινητοβιομηχανία έφτασε τα 1,6 εκατομμύρια τόνους, ενώ είναι ιδιαίτερα σημαντικό
ότι το 58% της ποσότητας αυτής προέρχεται από ανακυκλωμένο αλουμίνιο.
Η ΧΡΗΣΗ ΤΟΥ ΑΛΟΥΜΙΝΙΟΥ ΚΑΙ ΟΙ ΝΕΕΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ
Το μεγαλύτερο μέρος του υλικού απορροφάται στην κατασκευή κινητήρων ―περίπου 540
εκατομμύρια τόνοι― στην κατασκευή τμημάτων μετάδοσης, όπως κελύφη κιβωτίων, σώματα
υδραυλικών βαλβίδων κτλ., και στην κατασκευή τμημάτων της ανάρτησης, όπως τα ψαλίδια και
οι βραχίονες στις νέες BMW και το ?ουντι Α8. Από εκεί και πέρα, ιδιαίτερα μεγάλη
κατανάλωση υπάρχει στην κατασκευή ορισμένων εξαρτημάτων, που παραδοσιακά κατασκευάζονται
από αλουμίνιο, όπως οι τροχοί αλλά και τα ψυγεία και οι εναλλάκτες θερμότητας.
Η χρήση του στην κατασκευή τμημάτων του αμαξώματος, καθώς και του αυτοφερόμενου πλαισίου,
όπως στην περίπτωση του Α8 της Audi, εξαρτάται από την εξέλιξη των τεχνολογιών παραγωγής.
Το Panoz AIV Roadster του 1996 αποτελεί χαρακτηριστικό παράδειγμα μιας νέας τεχνολογίας.
Με την ονομασία RHT (Retrogression Heat Treatment) είναι εφικτή η παραγωγή και οι
συνδέσεις ενός αλουμινένιου πλαισίου χωρίς συγκολλήσεις ή χρήση ειδικής κόλλας. Με τον
τρόπο αυτόν, επιτυγχάνεται ταχύτερη και αποδοτικότερη συναρμολόγηση, έτσι ώστε το
διάστημα παραγωγής ενός μικρού σπορ αυτοκινήτου να μη διαφέρει από αυτό ενός αυτοκινήτου
μαζικής παραγωγής. Τα τμήματα από χάλυβα του αυτοφερόμενου πλαισίου έχουν
αντικακατασταθεί από αλουμινένια ελάσματα τα οποία συνδέονται με πρεσάρισμα, ενώ τα
καμπυλωτά τμήματα μορφοποιούνται με τη μέθοδο RHT. Το πλαίσιο «κλείνει» με ένα χαλύβδινο
πλαίσιο, ενώ συμπληρώνεται με αλουμινένιες πλάκες, με αποτέλεσμα το αλουμίνιο να
καλύπτει, εντέλει, το 65% της κατασκευής.
Το βασικότερο πρόβλημα, όμως, του αλουμινίου είναι το υψηλό του κόστος, μιας και κοστίζει
τέσσερις φορές περισσότερο από το χάλυβα. Από την άλλη, όμως, η χρήση του επεκτείνεται
όσο η τιμή του στην αγορά σταθεροποιείται, όσο βελτιώνονται οι μέθοδοι συγκόλλησής του
και εφαρμόζονται πιο εύκολοι τρόποι μορφοποίησης.
ΑΛΟΥΜΙΝIΟ ΕΝΑΝΤΙΟΝ ΧΑΛΥΒΑ
Εδώ και λίγα χρόνια, η ?ουντι με το Α8 αποδεικνύει ότι η «αίσθηση στιβαρότητας» (που δεν
είναι άλλο από την ικανότητα απόσβεσης ιδιοσυχνοτήτων του αμαξώματος) δεν είναι
απαραίτητο να επιτευχθεί με το φόρτωμα κιλών λαμαρίνας στο αμάξωμα αλλά, απλώς, με την
αλλαγή υλικού λαμαρίνας.
Γιατί, όμως, αλουμίνιο και όχι παραδοσιακό χάλυβα; Το ειδικό βάρος ενός τυπικού κράματος
αλουμινίου είναι περίπου 2,7 gr/cm3, ενώ του χάλυβα 7,86: βλέπουμε ότι το αλουμίνιο είναι
περίπου 3 φορές ελαφρύτερο. Η αντοχή, αντίστοιχα, του χάλυβα (ανά μονάδα μάζας) είναι
2-2,5 φορές μεγαλύτερη. Έτσι, από πρώτη άποψη, βλέπουμε ότι, με τη χρήση αλουμινίου,
μπορεί να κερδηθεί κάποιο βάρος, αν ξεχάσουμε τον παράγοντα κόστος. Σε «βάρος με βάρος»
όμως σύγκριση, το αλουμίνιο υπερτερεί του χάλυβα σε σημαντικότερους τομείς και εκεί είναι
όπου εμφανίζονται τα μεγάλα κέρδη.
Για παράδειγμα, ο ρόλος ενός αμαξώματος δεν είναι μόνο να κρατά τους τέσσερις τροχούς σε
σταθερές αποστάσεις μεταξύ τους εμφανίζοντας μια προκαθορισμένη ελαστική (ή όχι)
παραμόρφωση σε ένα συγκεκριμένο φορτίο. Αν ίσχυε κάτι τέτοιο, όλα τα αυτοκίνητα θα είχαν
τις λαμαρίνες ενός 2CV και το βάρος θα ήταν, έτσι κι αλλιώς, ελαχιστοποιημένο, προς
όφελος των επιδόσεων και της κατανάλωσης, ανεξάρτητα (σχεδόν) από το αν το υλικό θα ήταν
ατσάλι ή αλουμίνιο.
Σε ένα αυτοκίνητο με «κλάση» ανώτερη από το γαλλικό ασχημόπαπο, που, έτσι κι αλλιώς, έχει
περάσει στην ιστορία, ο ρόλος του αμαξώματος είναι να αποσβαίνει «εσωτερικά» τους
κραδασμούς από το δρόμο και τον κινητήρα με ένα ορισμένο τρόπο που προσδίδει την αίσθηση
της στιβαρότητας ― για παράδειγμα, ακόμα και το κλείσιμο στις πόρτες πρέπει να θυμίζει
χρηματοκιβώτιο: αυτός είναι ο ένας από τους δύο λόγους που τα αμαξώματα φορτώνονται με
κιλά, έτσι ώστε η επιπλέον μάζα μετάλλου να παίζει το ρόλο ενός συνολικού αποσβεστήρα. Ο
άλλος, βέβαια, είναι η πολυσυζητημένη παθητική ασφάλεια στην οποία γίνεται εκτενής
αναφορά πιο κάτω.
Το αλουμίνιο, εδώ, σε σύγκριση με το χάλυβα... σκίζει! Και χρειάζονται πολύ λιγότερα
«πρόσθετα κιλά» για να επιτευχθεί το προσδοκώμενο αποτέλεσμα.
Με όλα αυτά, δεν είναι απορίας άξιο το γεγονός ότι ένα αμάξωμα «κορυφαίας κλάσης» από
αλουμίνιο, όπως αυτό του ?ουντι Α8, είναι το λιγότερο 140 κιλά ελαφρύτερο από τον άμεσο
ανταγωνισμό για την επίτευξη ίσου επιπέδου δυναμικής συμπεριφοράς. Κι ας μην ξεχνάμε εδώ
ότι το αμάξωμα αποτελεί ένα κλάσμα του συνολικού βάρους του αυτοκινήτου, οπότε αυτά τα
συνολικά 200-400 κιλά κέρδους αποκτούν άλλη διάσταση, ιδιαίτερα στον τομέα της οδικής
συμπεριφοράς.
Οι επιδόσεις και η κατανάλωση, με τη μείωση του βάρους, είναι φυσικό επόμενο να
βελτιωθούν. Όλα αυτά, όμως, σε θεωρητικό επίπεδο, δεδομένου ότι το παιχνίδι, εκεί,
εξακολουθεί να παίζεται κυρίαρχα στη σχεδίαση των θαλάμων καύσης και το ηλεκτρονικό
μάνατζμεντ. Βέβαια, αν η πορεία είναι σε ορεινούς δρόμους, το αποτέλεσμα (και το
πλεονέκτημα του αλουμινίου) γίνεται, εντέλει, φανερό.
ΑΟΥΝΤΙ Α8 ― ΑΠΟΔΕΙΞΗ ΟΤΙ Η ΜΑΖΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΕΙΝΑΙ ΔΥΝΑΤΗ
Η πρωτοπορεία στην κατασκευή μαζικά παραγόμενων αυτοκινήτων εξ ολοκλήρου από αλουμίνιο
ανήκει δικαιωματικά στην ?ουντι. Η εταιρεία που στην αρχή της δεκαετίας του 1980 κέρδιζε
με την τότε ναυαρχίδα της, το 100, τον τίτλο του κατασκευαστή με τα πιο αεροδυναμικά
αμαξώματα, το 1994 πήρε πάλι την πρωτιά στην καθολική χρήση του αλουμινίου, πάλι με μια
ναυαρχίδα της, το ?ουντι Α8. Η γερμανική εταιρεία, όμως, δεν επαναπαύθηκε, και έτσι φέτος
η προσπάθεια, που ξεκίνησε με το Α8, συνεχίζεται με το πολύ πιο προσιτό πολυμορφικό Α2.
Σίγουρα, το πιο ενδιαφέρον σημείο του Α8 είναι το αμάξωμά του που είναι κατασκευασμένο
από αλουμίνιο. Στο αμάξωμα αυτό, ακόμα και οι επίπεδες επιφάνειες «παραλαμβάνουν» μέρος
των φορτίων. Το αυτοφερόμενο πλαίσιο είναι κατασκευασμένο από ράβδους σε μία ποικιλία
διατομών που έχουν κατασκευαστεί από αλουμίνιο με εξέλαση. Οι ράβδοι αυτές συνδέονται
μεταξύ τους με ειδικούς, επίσης αλουμινένους, συνδέσμους, χυτευμένους εν κενώ. Το
αποτέλεσμα είναι ένα χωροδικτύωμα που σχηματίζει ένα κλειστό κέλυφος. Τα κυριότερα
πλεονεκτήματα του αλουμινίου, σύμφωνα με τους μηχανικούς της ?ουντι, είναι τα ακόλουθα:
· Η μείωση του βάρους του αμαξώματος, που έχει αποτέλεσμα τη βελτίωση της κατανάλωσης,
των επιδόσεων και της οδικής συμπεριφοράς.
· Η μορφή του αλουμινένιου πλαισίου δημιουργεί έναν ιδιαίτερα άκαμπτο κλωβό ασφαλείας για
τους επιβάτες και επιτρέπει τη βέλτιστη σχεδίαση των ζωνών ελεγχόμενης παραμόρφωσης στο
εμπρός και το πίσω τμήμα του αυτοκινήτου.
· Η μεγάλη ακαμψία της ελαφριάς αλουμινένιας κατασκευής μειώνει τη διάδοση των
ταλαντώσεων και του θορύβου, ενώ, ταυτόχρονα, βελτιώνει τη συμπεριφορά του αυτοκινήτου
στις στροφές
· Το αλουμίνιο είναι ένα «οικολογικό» υλικό. Συμβάλλει στην εξοικονόμηση ενέργειας για
την κίνηση του αυτοκινήτου και, ταυτόχρονα, ανακυκλώνεται εύκολα, αν απομακρυνθούν οι
ξένες προς αυτό ουσίες. Η ενέργεια που απαιτείται για την ανακύκλωση του αλουμινίου είναι
πολύ μικρότερη από αυτήν που χρειάζεται για την παραγωγή νέου αλουμινίου, αλλά και για
την παραγωγή χάλυβα. Έτσι, όταν θα έχει κατασκευαστεί σημαντικός αριθμός αλουμινένιων
αυτοκινήτων και θ? αρχίσουν να ανακυκλώνονται, η ωφέλεια μπορεί να είναι μεγάλη. Όμως,
και τώρα που βρισκόμαστε στην αρχή, υπολογίζεται ότι η παραπάνω ενέργεια που απαιτείται
για την κατασκευή ενός αλουμινένιου αυτοκινήτου εξοικονομείται μετά από 60.000
χιλιόμετρα, λόγω της μειωμένης του κατανάλωσης.
Όπως είπαμε, το αλουμινένιο πλαίσιο σχηματίζει γύρω από τους επιβάτες έναν ισχυρό κλωβό
ασφαλείας, ενώ τα διαμήκη μέλη που αποτελούν τις ζώνες ελεγχόμενης παραμόρφωσης μπορούν
να αντικατασταθούν εύκολα, αφού συνδέονται με βίδες στο υπόλοιπο πλαίσιο. Ο σχεδιασμός
έχει γίνει έτσι, ώστε τα φορτία που αναπτύσσονται κατά τη σύγκρουση να διοχετεύονται στο
δάπεδο του ιδιαίτερα άκαμπτου και σταθερού κλωβού. Έτσι επιτυγχάνεται η ελάχιστη δυνατή
παραμόρφωση της καμπίνας των επιβατών, ακόμα κι όταν αυτή απορροφά μέρος της κινητικής
ενέργειας σ? ένα σοβαρό ατύχημα. Ανάλογη είναι και η σχεδίαση του πίσω μέρους. Οι
ενισχυμένες «κολόνες» και τα φαρδιά «μαρσπιέ» στις πλευρές του αυτοκινήτου, σε συνδυασμό
με τις ειδικά σχεδιασμένες και ενισχυμένες πόρτες, βελτιώνουν την πλευρική προστασία των
επιβατών.
Ένα ακόμα πλεονέκτημα του αλουμινένιου αμαξώματος είναι η εύκολη επισκευή του στις
συνήθεις συγκρούσεις. Τα διαμήκη μέλη που αποτελούν τις ζώνες παραμόρφωσης μπορούν να
αντικατασταθούν εύκολα, αφού συνδέονται με βίδες στο πλαίσιο. Βιδωτά είναι και τα
περισσότερα τμήματα του αμαξώματος. Όμως, σε περιπτώσεις που με τη σύγκρουση μεταβληθεί η
γεωμετρία του αμαξώματος και απαιτείται η χρήση συγκόλλησης, η επισκευή πρέπει να γίνει
σε ειδικά εξοπλισμένο συνεργείο.
ΑΟΥΝΤΙ Α2 ― ΑΛΟΥΜΙΝΕΝΙΟ ΑΜΑΞΩΜΑ ΠΡΟΣΙΤΟ ΣΕ ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΟΥΣ
Το Α2 είναι το επόμενο βήμα στην εξέλιξη του αλουμινένιου αμαξώματος. Πρόκειται για ένα
μικρομεσαίο αυτοκίνητο ενός όγκου, το οποίο ζυγίζει μόλις 895 κιλά, 150 κιλά λιγότερα από
τους ανταγωνιστές του στην ίδια κατηγορία. Το Α2 είναι σχεδιασμένο με την εμπειρία που
έχει αποκτήσει η ?ουντι από το Α8. Έτσι, για παράδειγμα, όπως και στο Α8, οι εξωτερικές
επιφάνειες του αμαξώματος συμμετέχουν και αυτές στην παραλαβή φορτίων επιτρέποντας τη
χρήση μικρότερων διατομών στις κολόνες, τις δοκούς, το δάπεδο και τα λοιπά «αόρατα» μέλη
του αμαξώματος. Όμως, έχουν γίνει και αλλαγές απαραίτητες για να είναι δυνατή η παραγωγή
του αυτοκινήτου σε περισσότερες από 60.000 μονάδες το χρόνο (αντί για 15.000, που είναι η
ετήσια παραγωγή του Α8). Χάρη στην εξέλιξη της τεχνολογίας του αλουμινίου, έγινε δυνατή η
μείωση του αριθμού των τμημάτων από τα οποία αποτελείται το αμάξωμα. Για παράδειγμα, οι
μπροστινές κολόνες αποτελούνται από ένα κομμάτι κατασκευασμένο με χύτευση υπό πίεση, αντί
να έχουν κατασκευαστεί με συγκόλληση πολλών φύλλων ελάσματος αλουμινίου. Με τον ίδιο
τρόπο έχουν κατασκευαστεί και οι δοκοί του πλαισίου της οροφής, ενώ τα πλευρικά πλαίσια
είναι μονοκόμματα και έχουν κατασκευαστεί με τη διαδικασία της εξέλασης.
Το τελικό αποτέλεσμα είναι ένα αμάξωμα που ζυγίζει 40% λιγότερο από ένα αντίστοιχο
συμβατικό. Αυτό θα αποτελέσει τη βάση του οικογενειακού αυτοκινήτου της ?ουντι με
κατανάλωση μόλις τρία λίτρα ανά 100 χιλιόμετρα, το οποίο έχει ήδη αναγγείλει ο Γερμανός
κατασκευστής.
ΚΑΛΑ, ΠΩΣ ΕΙΝΑΙ ΔΥΝΑΤΟΝ ΝΑ ΑΝΤΕΧΕΙ ΟΣΟ ΚΑΙ ΤΟ ΑΤΣΑΛΙ;
Πολλοί, ωστόσο, είναι αυτοί που θα αμφισβητήσουν την προστασία που παρέχει το αλουμίνιο
στους επιβάτες στην περίπτωση ενός σοβαρού ατυχήματος. Στην πραγματικότητα, δεν υπάρχει
λόγος για έναν τέτοιο προβληματισμό. Για να γίνει πιο εύκολα κατανοητό το γιατί, πρέπει
πρώτα να εξηγήσουμε τον τρόπο με τον οποίο είναι σχεδιασμένα όλα τα σύγχρονα αμαξώματα,
ανεξάρτητα από το υλικό κατασκευής τους.
Η μεγάλη ανάπτυξη των μικροηλεκτρονικών κυκλωμάτων, η επανάσταση που αυτά έφεραν στο χώρο
των ηλεκτρονικών υπολογιστών τη δεκαετία του ?80 και οι ραγδαίες εξελίξεις οδήγησαν στο
να πάρουν τα αυτοκίνητα τη σημερινή τους μορφή. Η τεράστια υπολογιστική ισχύς που ήταν
πλέον διαθέσιμη κατέστησε δυνατό τον αναλυτικό υπολογισμό της δομής των αμαξωμάτων σε
ό,τι αφορά στην αντοχή, με τη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων. Οι δοκοί του πλαισίου
και οι λαμαρίνες των επιφανειών μπορούν πλέον να έχουν διαφορετικό πάχος σε κάθε σημείο,
ανάλογα με το μέγιστο φορτίο που αναπτύσσεται στο σημείο αυτό. Με τη μέθοδο αυτήν, που
εξελίσσεται διαρκώς και τα αποτελέσματά της βελτιώνονται συνεχώς μέχρι τις μέρες μας,
έγινε δυνατή σημαντική εξοικονόμηση βάρους με ταυτόχρονη αύξηση της ακαμψίας των
αυτοφερόμενων πλαισίων. Η αυξημένη ακαμψία συντελεί στην καλύτερη συνεργασία
πλαισίου-αναρτήσεων, με αποτέλεσμα τη βελτίωση της οδικής συμπεριφοράς.
Οι σύγχρονοι υπολογιστές παρέχουν, επίσης, τη δυνατότητα υπολογισμού της πλαστικής
παραμόρφωσης συγκεκριμένων τμημάτων του αμαξώματος, που υποχωρούν με προκαθορισμένο τρόπο
σε περίπτωση σύγκρουσης, απορροφώντας μεγάλος μέρος της κινητικής ενέργειας και
μειώνοντας, με αυτόν τον τρόπο, τις επιβραδύνσεις που αναπτύσσονται ―άρα και τις
καταπονήσεις― στα σώματα των επιβατών.
Σε μία σοβαρή σύγκρουση, τα φορτία που αναπτύσσονται στο αμάξωμα είναι τόσο μεγάλα, που
τα μέλη του αμαξώματος λυγίζουν σε διάφορα σημεία τους, στα οποία σχηματίζονται πλαστικές
αρθρώσεις. Έτσι, σχηματίζεται ένας μηχανισμός που λέγεται «μηχανισμός κατάρρευσης»
(collapse mechanism). H μορφή αυτού του μηχανισμού εξαρτάται από τα χαρακτηριστικά της
κατασκευής, όπως η διατομή των μελών της, η αντοχή του υλικού της και η γεωμετρία της.
Γι? αυτό, η μορφή του μηχανισμού κατάρρευσης μπορεί να προβλεφθεί από πριν με
υπολογισμούς. Έτσι, με τους κατάλληλους υπολογισμούς, οι μηχανικοί της
αυτοκινητοβιομηχανίας μπορούν να σχεδιάσουν το μπροστινό, το πίσω και τα πλαϊνά τμήματα
ενός αμαξώματος έτσι, ώστε να παραμορφώνονται με το σχηματισμό ενός συγκεκριμένου
μηχανισμού κατάρρευσης. Πρόκειται για τις γνωστές ζώνες παραμόρφωσης.
Με αυτόν τον τρόπο, ένα σύγχρονο αμάξωμα είναι χωρισμένο σε δύο ζώνες. Τη ζώνη
παραμόρφωσης, που απορροφά την ενέργεια σύγκρουσης, και την άκαμπτη ζώνη, που σχηματίζει
έναν κλωβό ασφαλείας γύρω από τους επιβάτες, εξασφαλίζοντας γι? αυτούς τον αναγκαίο
ζωτικό χώρο.
Οι υπολογισμοί αυτοί μπορούν να γίνονται για όλους τους τύπους συγκρούσεων. Για τις
μετωπικές και τις συγκρούσεις στο πίσω μέρος, τα πράγματα είναι σχετικά εύκολα, αλλά
περιπλέκονται στην περίπτωση των πλευρικών συγκρούσεων.
Τα σύγχρονα αμαξώματα, λοιπόν, είναι λεπτότοιχες κατασκευές ακριβείας που αντέχουν στις
καταπονήσεις λόγω χρήσης πολύ περισσότερο από ό,τι παλιά (ο όρος ευθυγράμμιση πλαισίου
τείνει να εκλείψει), αλλά υποχωρούν σαν χάρτινα στα ατυχήματα, για να προστατέψουν το
πολύτιμο περιεχόμενό τους.
Στη σύντομη παρουσίαση της μεθόδου σχεδιασμού που δώσαμε παραπάνω, είδαμε ότι για τον,
χιλιοστό προς χιλιοστό, υπολογισμό του πάχους της λαμαρίνας τους από τον ηλεκτρονικό
υπολογιστή, είναι απαραίτητο να είναι γνωστή μία παράμετρος: η αντοχή του υλικού από το
οποίο είναι κατασκευασμένα. Αν, λοιπόν, αντικαταστήσουμε τις τιμές των ιδιοτήτων ενός
κράματος χάλυβα με αυτές ενός κράματος αλουμινίου σε ένα τέτοιο πρόγραμμα, ο ηλεκτρονικός
υπολογιστής θα δώσει αποτελέσματα διαστασεολόγησης ενός αλουμινένιου αμαξώματος,
σχεδιασμένου με τα ίδια κριτήρια όσον αφορά στην προστασία των επιβατών.
Έτσι, ένα σύγρονο αμάξωμα από αλουμίνιο σε τίποτα δεν υστερεί από ένα χαλύβδινο στον
τομέα της παθητικής ασφάλειας. Αντίθετα υπερέχει, καθώς, κατά την παραμόρφωσή του,
εμφανίζει περισσότερες πτυχές (πλαστικές αρθρώσεις) οι οποίες απορροφούν καλύτερα την
ενέργεια μιας πιθανής σύγκρουσης. Και στο σχεδιασμό για παθητική ασφάλεια, το ζητούμενο
είναι να παραμορφωθεί η ελάχιστη μάζα για μετατροπή συγκεκριμένης ποσότητας κινητικής
ενέργειας σε θερμότητα.
ΛΕΖΑΝΤΕΣ
KINHTHPAΣ
Η πιο διαδεδομένη χρήση του αλουμινίου στην αυτοκινητοβιομηχανία, ακόμα και σήμερα, είναι
στην κατασκευή των κινητήρων. Η χρήση του αλουμινίου δεν περιορίζεται μόνο στην
κυλινδροκεφαλή και στο μπλοκ, αλλά και σε πολλά εσωτερικά εξαρτήματα.
ANAPTHΣH
Η μείωση των μη φερόμενων μαζών της ανάρτησης επιδρά θετικά στην οδική συμπεριφορά. Αυτό
είναι γνωστό και αποτελεί το κύριο επιχείρημα για όσους επιλέγουν ζάντες αλουμινίου
(εκτός βέβαια από τους λόγους αισθητικής). Η ίδια αρχή μπορεί να επεκταθεί και σε πολλά
μέρη του συστήματος ανάρτησης. Τα ψαλίδια, οι βραχίονες και οι μικρότεροι σύνδεσμοι της
ανάρτησης, αλλά και το κέλυφος της κρεμαγιέρας, η κολόνα του τιμονιού, το κέλυφος του
κιβωτίου ταχυτήτων και η εξάτμιση μπορούν να κατασκευαστούν από αλουμίνιο, βελτιώνοντας
την οδική συμπεριφορά και εξοικονομώντας βάρος.
ΠΛAIΣIO
Το ενδιαφέρον στην κατασκευή αυτοφερόμενων πλαισίων από αλουμίνιο είναι ότι, ενώ το
αλουμίνιο χρειάζεται περισσότερη ενέργεια για την αρχική του παραγωγή από όση χρειάζεται
ο χάλυβας, στη συνέχεια ανακυκλώνεται πολύ πιο εύκολα. Με άλλα λόγια, όσο περισσότερη
είναι η διάδοση του αλουμινίου στην αυτοκινητοβιομηχανία, τόσο θα πέφτει το κόστος, μόνο
και μόνο από την ανακύκλωση, χωρίς δηλαδή να υπολογίσουμε και τις οικονομίες κλίμακας που
γίνονται σε αυτές τις περιπτώσεις.
POMΠOT
H συγκόλληση των τμημάτων του αλουμινένιου χωροδικτυώματος του A2 γίνεται με λέιζερ,
γεγονός που αυξάνει δραστικά την ακρίβεια των κολλήσεων, αλλά και την ταχύτητα
συναρμολόγησης.
ΓPAMMH ΠAPAΓΩΓHΣ
Aλουμίνιο χρησιμοποιείται και σε «συμβατικής» τεχνολογίας αμαξώματα, κυρίως σε τμήματα
όπως τα καπό και οι πόρτες του αυτοκινήτου, για λόγους μείωσης του συνολικού βάρους.
Συνέντευξη με τον εκπρόσωπο του Kέντρου Aλουμινίου της Audi, Bουλφ Λάιτερμαν
Aπό το περιορισμένης παραγωγής A8, η χρήση αλουμινίου επεκτάθηκε και σε μικρότερα μοντέλα
ευρείας παραγωγής. Πώς το καταφέρατε αυτό;
Eξοικειωθήκαμε με τις απαιτήσεις κατασκευής ενός αυτοκινήτου από αλουμίνιο και με τις
εμπειρίες που συλλέξαμε καταφέραμε να ξεκινήσουμε την ευρεία παραγωγή του A2 σε αριθμούς
που φτάνουν τα 300 αντίτυπα ημερησίως.
Προκύπτουν κάποια προβλήματα από την ευρεία παραγωγή που δεν υπήρχαν πριν ή ήταν
αμελητέα;
Yπάρχουν δύο προβλήματα στην ευρεία παραγωγή. Tο ένα έγκειται στον παράγοντα άνθρωπο, ο
οποίος πρέπει να γνωρίσει το νέο υλικό, και το δεύτερο είναι το αυξημένο κόστος
παραγωγής.
Γιατί χρησιμοποιείτε χωροδικτύωμα και όχι αυτοφερόμενο αμάξωμα;
Δοκιμάσαμε από το 1985 να κατασκευάσουμε αυτοφερόμενα αμαξώματα από αλουμίνιο, αλλά
αντιμετωπίσαμε προβλήματα ακαμψίας και παθητικής ασφάλειας, γι? αυτό αρχίσαμε να
σκεπτόμαστε διάφορες εναλλακτικές. Tο χωροδικτύωμα αποδείχθηκε πως πληροί όλες τις
προϋποθέσεις ποιότητας και ασφάλειας.
H Λότους χρησιμοποιεί χωροδικτύωμα, τα τμήματα του οποίου είναι κολλημένα. Ποιες οι
διαφορές με τη δική σας τεχνική συγκόλλησης;
H τεχνική της Λότους είναι σίγουρα πολύ ενδιαφέρουσα για μικρούς αριθμούς παραγωγής,
αλλά, από την εμπειρία μας, πιστεύουμε ότι υστερεί στον τομέα της μακροζωίας, ένα πολύ
σημαντικό σημείο για αυτοκίνητα όπως τα A8 και A2. Γι? αυτό χρησιμοποιούμε τεχνική
συγκόλλησης με λέιζερ, η οποία, εκτός από αξιόπιστη, είναι και πολύ γρήγορη, καθώς τα 30
μέτρα κόλλησης πραγματοποιούνται με ταχύτητα 5-7 μέτρα ανά λεπτό.
Πιστεύετε πως το A2 θα πυροδοτήσει μία νέα μόδα αλουμινένιων αυτοκινήτων στη μικρο-μεσαία
κατηγορία;
Aποδείξαμε ότι μπορεί να παραχθούν αλουμινένια αυτοκίνητα ευρείας παραγωγής και αυτό
σίγουρα θα κινητοποιήσει όλους τους κατασκευαστές.
Πόσο πληρώνει ο αγοραστής το αλουμίνιο και σε τί τον εξυπηρετεί; Ποια είναι δηλαδή τα
πλεονεκτήματα του αλουμινίου για τον αγοραστή και, εντέλει, τί πληρώνει γι? αυτά;
O αγοραστής έχει πολλά πλεονεκτήματα που προκύπτουν από τη μείωση του βάρους: μικρότερη
κατανάλωση, μειωμένη εκπομπή ρύπων συνδυασμένη με μεγαλύτερα επίπεδα ακαμψίας, παθητικής
ασφάλειας και βέβαια εντυπωσιακά αυξημένη μακροζωία. Για να περιορίσουμε το κόστος,
μειώσαμε το ποσοστό κέρδους μας, αλλά πιστεύουμε ότι το κόστος της 3ης και 4ης γενιάς
αλουμινένιων αυτοκινήτων θα είναι ανάλογο της συμβατικής τεχνολογίας.
Ποιο άλλο μειονέκτημα έχει το αλουμίνιο, εκτός από το κόστος;
Eίναι μια νέα τεχνολογία και ακόμη δεν είμαστε σε θέση να την εκμεταλλευτούμε πλήρως.
Aυτό είναι το κύριο μειονέκτημα, το οποίο βέβαια θα λύσουμε στο μέλλον με την εμπειρία
που συλλέγουμε καθημερινά. Mε το χάλυβα μαθαίνουμε εδώ και 100 χρόνια!
Πιστεύετε ότι το ευρύ κοινό είναι έτοιμο να αποδεχθεί ένα αλουμινένιο αυτοκίνητο χωρίς
ίχνος προκατάληψης;
Mπορώ μόνο να μαντέψω, η πράξη θα δείξει την αποδοχή του A2. Όμως, πιστεύω πως το
αγοραστικό κοινό είναι αρκετά ανοιχτό στην τεχνολογία, ιδίως όταν αυτή συνδυάζεται με
οικολογικά πλεονεκτήματα.
Σε τί βαθμό ανακυκλώνεται το αλουμίνιο;
Tο αλουμίνιο είναι ανακυκλώσιμο σε ποσοστό 99%, ολόκληρο το A2 μπορεί να ανακυκλωθεί κατά
88,3%.
Mπορεί η επισκευή του χωροδικτυώματος να γίνει από οποιοδήποτε εξουσιοδοτημένο συνεργείο
σε οποιαδήποτε χώρα;
Προς το παρόν, μέχρι να επεκταθεί η εν λόγω τεχνολογία, για οποιαδήποτε επισκευή
απαιτείται κάποιος ειδικός.
Θεωρείτε το αλουμίνιο υλικό του μέλλοντος ή ένα πρώτο βήμα για τη μετάβαση σε πιο εξωτικά
υλικά, για παράδειγμα ανθρακονήματα;
Για τα επόμενα 20-40 χρόνια το αλουμίνιο σίγουρα θα πρωταγωνιστεί, αλλά δεν μπορώ να
προβλέψω σε ποιο βαθμό θα εξελιχθούν στο ίδιο χρονικό διάστημα τα συνθετικά ή άλλα
εξωτικά υλικά. Oπωσδήποτε, όμως, η κατασκευή ελαφρών αυτοκινήτων θα αποτελέσει στο μέλλον
το κύριο μέλημα της αυτοκινητοβιομηχανίας.
N. K._