Next Generation CMS (Crash Management System)

Benteler leverer støtfangersystemer i aluminium til alle ledende bilprodusenter i Europa. Strengere europeiske krav til krasj-sikkerhet har gjort støtfangersystemene som produseres i dag svært komplekse. Hensikten med disse kravene er å gjøre bilens front mindre aggressiv for motparten i møteulykker, samtidig som den gir optimal beskyttelse for bilens passasjerer. Den økte kompleksiteten krever samtidig større presisjon i fremstillingen av komponentene til støtfangersystemet for å sikre at sluttproduktet møter de strenge kravene til ytelse. Formålet med forskningsprosjektet "Next generation CMS" er å gjøre Benteler mer konkurransedyktig gjennom å forbedre og effektivisere sentrale steg i produksjonsprosessen. Et innovasjonsmål i prosjektet er å øke effektiviteten i varmebehandling av aluminiums-komponenter, ved å teste ulike "booster" oppvarmings teknologier som kan bringe materialet opp til riktig temperatur på kortere tid. Det andre innovasjonsmålet er å utforske hvodan bruk av avanserte verktøybelegg, eventuelt i kombinasjon med nye miljøvennlige smøremidler, kan bidra til å eliminere eller redusere bruken av dagens dyre og mindre miljøvennlige smøremidler i formingsprosesser. En tredje stor del av forskningsprosjektet er dedikert til å utvikle nye formingsprosesser for å minimere sammenføyningskostnadene for CMS-komponenter. Å øke bruken av digitale verktøy i produkt- og prosessutviklingsprosessen er også et viktig innovasjonsmål for å forbedre ingeniøreffektiviteten og nøyaktigheten i komponentdesign. I løpet av det første året av prosjektet ble det utført omfattende laboratorietester for å evaluere booster oppvarmingsmetoder, for å teste ulike verktøybelegg, og for å karakterisere aluminiumsegenskaper i relevante formings- og krasjs- tilstander. Enkle prototypetester ble utført for å verifisere de numeriske simuleringene, og støtte mer pålitelig prosess- og komponentdesign. En simuleringsmetode for å ta hensyn til prosesseffektene i komponentdesign er etablert. Gjennom å simulere formeprosessene og effekten av påfølgende varmebehandlinger, har man større mulighet til å forutsi sluttproduktets egenskaper og oppførselen i krasj. Kunnskapen generert i dette prosjektet forventes å kunne brukes til å finne nye robuste produksjonsprosesser hvor produksjonskostnadene kan reduseres uten å forringe produktets ytelse og krasj-funksjon.

The project shall develop and evaluate innovative solutions enabling the production of Next-generation Crash Management Systems, to meet more demanding requirements with the new ongoing market change in terms of final product performance (high energy absorption, high ductility for e.g. e-automotive) and integrated functions. Innovations addressed in the project shall enable more complex forming with tighter tolerances and with fewer parts in the final assembly. The only way to achieve this goal is to make parallel changes in different processes-steps of the manufacturing value chain (related to alloy heat treatment, forming and assembly). This is a challenging task, which requires a tight collaboration between industrial and research partners in the CMS project backed up by Research Council of Norway. Research will be performed to develop experimental and numerical methods/tools, providing a better control of complex interaction between materials, the manufacturing processes and product performance. A successful project will enable the industrial partner to shorten the existing manufacturing route, consequently reducing the production time and increasing the productivity in production lines and the competitiveness in their core markets.