Aluminium Extrusions for Coated Automotive Components

Aluminium i bil er et hurtig voksende marked på grunn av et økende behov for å redusere vekt og utslipp av CO2 til omgivelsene. Økning i markedet for elektriske biler innebærer at veksten er spesielt stor innen profiler og plater, mens behovet for støpegods forventes å stagnere som følge av at forbrenningsmotoren blir borte. Komponenter som ikke er en del av det som kalles "Body-in-White" og som dermed ikke beskyttes mot korrosjon gjennom bilens e-coating (KTL) prosess, blir ofte gitt en separat overflatebehandling, avhengig av komponentens funksjon og plassering i bilen. I AlCoat prosjektet fokuserer vi på overflatekritiske produkter, ved å se på rengjøring og forbehandlinger for overflatebehandling og sveising, og på selve overflatebehandlingen. Effektiv rengjøring er helt avgjørende for å oppnå en overflate som er egnet for videre forbehandling og lakkering, og dermed sikre god korrosjonsbeskyttelse. Overflatesensitiv karakterisering av aluminiumprofiler ekstrudert hos Benteler Automotive Raufoss har vist at det ligger igjen små områder med svært tynne (noen titalls nanometer) karbonrike filmer på overflaten etter konvensjonell kjemisk prosessering i form av avfetting, etsing og passivering. De kontaminerte områdene er trolig rester fra smøremidler etter forme- og kutteoperasjoner. Muligheter for å minimalisere rester av smøremidler under produksjon er i prosjektet undersøkt gjennom bruk av selvfordampende smøremidler (MQL, Minimum Quantity Lubricants) som erstatning for konvensjonelle mineraloljer. Resultater fra sveiseforsøk tyder på at bruk av MQL smøremidler reduserer behovet for rengjøring av profilene etter forming, som betyr vesentlige kostnads- og miljømessige fordeler i produksjonen hos Benteler Automotive Raufoss. Det er videre demonstrert at profilbasert fremstilling av dørforsterkningsbjelker i høyfast aluminium kan gi bedre korrosjonsegenskaper enn dagens platebaserte løsning.

Selv-fordampende smøremiddel er tatt i bruk etter uttesting i prosjektet. I prosjektperioden har vi fått en kontrakt på et chasiss produkt hvor anodisering som overflatebehandling var aktuelt. Vi har vist ulempene ved å anodisere et utmattingspåkjent produkt, og retningen nå er at slike produkter ikke overflatebehandles (aksepteres av kunde). Det er videre demonstrert at det er bedre korrosjonsmotstand på Benteler profillegering enn på tilsvarende platelegering, som er valgt av BMW for optimal kombinasjon av korrosjonsmotstand og fasthet.

Aluminium i bil er et hurtig voksende marked pga et presserende behov for å redusere vekt og derav utslipp av CO2 til omgivelsene. Elektrifisering av bilparken medfører at veksten er spesielt stor innen profiler og plater, mens behovet for støpegods forventes å stagnere som følge av at forbrenningsmotoren blir borte. Felles for mange profilbaserte komponenter er at de må leveres med en overflatebehandling som ekstra beskyttelse mot korrosjon. Prosjektet søker å bringe videreforedling av norskproduserte aluminiumkomponenter til bilindustrien et skritt videre ved å forberede seg på å møte nye krav til overflatebeskaffenhet. Prosjektet vil bygge på erfaringer og metodikk utviklet i tidligere kompetanseprosjekter. FoU arbeidet vil være rettet mot konkrete produktprosjekter hos Benteler, men forventes å ha allmenngyldig relevans og nytteverdi også på lang sikt. For å oppnå de planlagte resultatene er forskningsinnsats, infrastruktur og kompetanse fra industripartnerne Benteler Automotive, Hydal Aluminium Profiler og Gundersen Galvano AS samt forskningspartner SINTEF Industri nødvendig.