Tiết kiệm năng lượng trong sản xuất ôtô với công nghệ mới

10027954

 Các kỹ sư tại Đại học tiểu bang Ohio vừa phát triển thành công một kỹ thuật mới cho phép giảm thiểu đến 80% tiệu thụ năng lượng trong quá trình hàn các bộ phân của xe ô-tô, đồng thời giúp các mối hàn bền chắc hơn đến 50%.

Như chúng ta đều biết, trong công nghệ hàn điểm tiếp xúc thông thường, người ta sẽ sử dụng dòng điện có nhiệt độ cao nung nóng các vật liệu ở điểm tiếp xúc, làm chúng hòa trộn vào nhau và tạo thành mối hàn sau khi trở lại thể rắn. Hạn chế lớn nhất của công nghệ này là tiêu tốn rất nhiều năng lượng để tạo ra nhiệt độ cao, trong khi các điểm hàn thường không bền chắc bởi các cấu trúc bên trong của vật liệu, đặc biệt là các kim loại thay thế đã bị phá hủy hoàn toàn. "Tuy nhiên, với công nghệ mới của chúng tôi, hạn chế này sẽ được giải quyết khi vật liệu sẽ định hình và liên kết cùng lúc, từ đó khiến cho các mối hàn trở nên bền chắc hơn," GS Glenn Daehn, Đại học tiểu bang Ohio, chủ trì dự án nghiên cứu công nghệ này, khẳng định.

Với tên gọi "hàn truyền động lá bay hơi" (VFA), công nghệ này sử dụng tụ điện cao áp để tạo ra xung điện ngắn bên trong một lá nhôm mỏng. Chỉ trong thời gian rất ngắn (1 phần triệu giây), lá nhôm sẽ bay hơi hoàn toàn và tạo ra một vụ nổ khí nóng đẩy hai miếng kim loại lại với nhau. Do bản thân hai miếng kim loại ban đầu không bị nóng chảy, những mối hàn không bền chắc do cấu trúc kim loại bị phá vỡ như trước đây sẽ không xuất hiện. Thay vào đó, mối hàn mới được hình thành bởi liên kết trực tiếp giữa các nguyên tử kim loại. Kết quả là, các nhà sản xuất ô-tô giờ đây có thể tạo ra mối hàn bền chắc hơn rất nhiều so với công nghệ cũ.

Mặt khác, công nghệ VFA này cũng đem lại hiệu quả tiết kiệm năng lượng vượt trội bởi thời gian hàn chỉ mất 1 phần triệu giây và lượng điện để làm bốc hơi lá nhôm mỏng (nhiệt độ nóng chảy của nhôm chỉ là 660 độ C) thấp hơn nhiều so với việc làm tan chảy một khối kim loại ở điểm tiếp xúc.

Trong thời gian tới, Daehn và nhóm nghiên cứu của ông se tiếp tục cải tiến công nghệ này và xin cấp phép chứng nhận sở hữu trí tuệ tại Văn phòng Công nghệ thương mại tiểu bang Ohio. Ông cũng kỳ vọng, khi đi vào ứng dụng rộng rãi, VFA sẽ tác động mạnh mẽ và thay đổi diện mạo của ngành công nghiệp ô-tô thế giới.