В Германии разработали алюминиевый сплав для колёс с 30 % переработанного металла

Исследователи из Дортмундского университета прикладных наук и искусств (FH Dortmund) создали новый сплав для автомобильных колёс, в составе которого содержится 30 % переработанного алюминия. Проект под названием SUPA‑Wheel реализуется при участии факультета машиностроения университета.

Главная задача разработки — сократить объём выбросов CO₂, возникающих при производстве алюминиевых дисков. В традиционной технологии изготовления колёс используется первичный алюминий. Его получение требует больших энергозатрат и сопровождается существенными выбросами углекислого газа: на производство одной тонны первичного алюминия приходится около 15 тонн CO₂ (показатель варьируется в зависимости от источника энергии).

Переработка алюминия позволяет значительно снизить энергозатраты: для переплавки и формовки требуется лишь около 5 % энергии, необходимой для первичного производства. Однако наличие примесей во вторичном алюминии затрудняет получение стабильного состава сплава, от которого зависят твёрдость, прочность и устойчивость изделий к коррозии.

Учёные в рамках проекта занимались поиском способов безопасного использования вторичного алюминия в составе колёсных дисков без ухудшения их эксплуатационных характеристик. В работе приняли участие компания по производству колёс Borbet, Институт литья, композитных материалов и технологий обработки Фраунгофера (IGCV), производитель алюминия Trimet Aluminium и компания по производству пластмасс Jordan Spritzgusstechnik.

Специалисты провели анализ того, как переработанные сплавы могут соответствовать характеристикам новых материалов, одновременно позволяя снизить выбросы CO₂. В химической лаборатории университета было протестировано 300 образцов сплавов. На основе полученных данных учёные создали прогностическую модель, позволяющую точно настраивать состав сплава. Благодаря этому удалось сохранить стабильность характеристик даже при повышении доли переработанного металла в составе.

Команда также изучает возможности оптимизации конструкции колёс, помимо использования вторичного сырья. Исследователи работают над снижением толщины дисков за счёт повышения прочности сплава — это позволит уменьшить вес изделия и повысить энергоэффективность. Кроме того, разрабатываются вставки из биогенного пластика — аэродинамические колпаки, которые снижают сопротивление воздуха и способствуют увеличению запаса хода электромобилей.

Проект рассчитан до середины 2026 года. К его завершению планируется изготовить прототип колеса из нового сплава.

Источник: interestingengineering.com