Casistiche

Con l'acciaio Docol®, Shape Corp. ha migliorato i componenti della struttura della carrozzeria delle automobili

05 luglio 2021 lettura 6 min

Paraurti in acciaio Docol

Dettagli del caso

Paese Stati Uniti d'America
Azienda Shape Corp.
Industria Automotive

La forma di base dell'auto non è cambiata molto nel corso di un secolo, ma la struttura della carrozzeria ha subito una vera e propria evoluzione. Grazie alle qualità di acciaio altoresistenziale di nuova generazione di SSAB, Shape Corp. è stata in grado di migliorare i componenti della struttura della carrozzeria dei veicoli, con conseguente aumento della sicurezza e riduzione del peso.

L'industria automobilistica è cambiata costantemente, il che significa che lo sviluppo dei prodotti è stato un fattore chiave non solo per raggiungere il successo, ma anche per mantenerlo. Oggi, uno dei trend più in voga è l'elettrificazione. Non si tratta semplicemente di un cambiamento di propulsione e di accumulo di energia; l'elettrificazione comporta cambiamenti significativi per la carrozzeria di un'auto.

"Un veicolo elettrico ha un baricentro diverso perché i moduli batteria sono generalmente posizionati sotto l'occupante", spiega Brian Oxley. "Con diverse strutture del gruppo di trasmissione, l'auto assorbe un impatto diverso. Inoltre, la batteria stessa richiede protezione."

Brian Oxley lavora come specialista dello sviluppo di prodotti avanzati presso Shape Corp., un'azienda di ingegneria e produzione specializzata in sistemi di gestione dell'impatto e componenti strutturali di carrozzerie per automobili. Shape Corp. è un'azienda di livello mondiale con sede centrale nel Michigan, Stati Uniti, che sviluppa strutture a colonna attorno all'abitacolo e ai paraurti anteriori e posteriori.

Struttura in acciaio per applicazioni automobilistiche di Shape Corp.

Acciaio più sottile, più resistente e utilizzabile

L'acciaio è uno dei materiali principali che Shape Corp. utilizza, in particolare l'acciaio Docol®. La collaborazione con il fornitore di acciaio SSAB è in corso da molti anni e SSAB ha sviluppato qualità di acciaio più forti e più sottili con il variare delle esigenze dei suoi clienti. Questa ricerca di forza a lungo termine riflette la maggiore richiesta di sicurezza ed efficienza. Allo stesso tempo, l'acciaio più sottile ha gli stessi aspetti di sicurezza di quello più spesso, ma ha il vantaggio di pesare meno e quindi rende possibile ridurre il peso.

"Credo che uno dei primi acciai che abbiamo utilizzato da SSAB sia stato Docol 1300M. Questo era principalmente per i paraurti", continua Oxley. "Usavamo il 980, quindi passare al 1300 è stato un grande passo in avanti. Si è rivelato circa il 50% più resistente, quindi abbiamo dovuto trovare modi innovativi per essere efficienti e trarre vantaggio dal materiale".

Il materiale più resistente è ottimo, ma è necessario saperlo usare. Questo è uno dei principali vantaggi di Shape Corp.: sono in grado di trovare modi innovativi per formare l'acciaio nelle forme corrette.

"La qualità di acciaio Docol 1500M di SSAB è stata parte di uno dei miei primi progetti", afferma Oxley. "Abbiamo introdotto innovazioni geometriche e nuovi profili per paraurti. Abbiamo realizzato progetti per sfruttare appieno la resistenza di questo materiale. I nostri clienti hanno accettato questa soluzione e oggi viene utilizzata negli stabilimenti di produzione di Stati Uniti, UE, Messico e Cina".

Concetti di design automobilistico di Shape Corp.

Migliorare la sicurezza riducendo al contempo i costi

Una delle innovazioni più impressionanti di Shape Corp. è il tubo della ringhiera del tetto, la sezione superiore del telaio dell'abitacolo.

"Ci sono state applicazioni simili sul mercato, ma hanno utilizzato acciaio a bassa resistenza", afferma Oxley. "Avevamo l'idea di utilizzare la tecnologia di piegatura con l'acciaio altoresistenziale, che era anche meno costoso".

Il processo si avvale della tecnologia di Shape Corp. per profilare e piegare in un'applicazione unica. L'acciaio più resistente avrebbe migliorato la sicurezza dei passeggeri, mentre il costo inferiore avrebbe migliorato i profitti degli OEM. Il profilo più piccolo avrebbe consentito una migliore visibilità del conducente, più spazio interno e un migliore imballaggio degli airbag. Tuttavia, avevano bisogno del tipo di acciaio giusto con cui lavorare.

"SSAB ha collaborato con noi per sviluppare la qualità e poi ha contribuito a rifornire il mercato globale."

Brian Oxley, specialista nello sviluppo di prodotti avanzati presso Shape Corp.

Brian Oxley, specialista nello sviluppo di prodotti avanzati presso Shape Corp.

Una lunga collaborazione di co-creazione

Shape Corp. si è rivolta a SSAB e ha spiegato i requisiti tecnici di questo acciaio più resistente. In un processo collaborativo, SSAB e Shape Corp. sono giunti a una conclusione: l'uso dell'acciaio Docol® 1700M. L'azienda ha utilizzato questo sistema per creare nuovi montanti A con un rapporto resistenza/peso migliorato di oltre il 50%, risparmiando fino a 4,5 kg per veicolo.

Shape Corp. ha mostrato a Ford la nuova idea, che l'ha adottata rapidamente in alcuni dei suoi veicoli più popolari. Nel 2019 Shape Corp. ha vinto il 20° premio internazionale Swedish Steel Prize per il suo nuovo uso dell'acciaio martensitico in un tubo formato per le applicazioni di ringhiere del tetto nel settore automobilistico.

"SSAB ha lavorato con noi per sviluppare la qualità e poi ha contribuito a rifornire il mercato globale con questo prodotto", afferma Oxley. "Abbiamo avuto un'eccezionale collaborazione con loro, poiché ampliano costantemente la loro offerta di qualità e migliorano la resistenza e lo spessore. Hanno anche collaborato con noi su altre cose, come i rivestimenti. Un materiale più resistente presenta maggiori sfide di rivestimento".

Ora Shape Corp. e SSAB stanno lavorando a una nuova sfida: la planarità. I componenti di acciaio devono avere dimensioni estremamente precise e costanti per poter essere saldati correttamente. I due partner a lungo termine hanno collaborato allo sviluppo di un processo di livellamento per offrire la planarità richiesta dai clienti di Shape Corp.

"Ancora una volta SSAB è stata in grado di offrire le soluzioni di cui abbiamo bisogno," afferma Oxley.

Coil realizzata in acciaio altoresistenziale di SSAB

Informazioni su Shape Corp.

  • Shape Corp. è stata fondata nel 1974 e ha sede a Grand Haven, Michigan, Stati Uniti.
  • Si tratta di un fornitore di primo livello di componenti per l'industria automobilistica.
  • Shape Corp. è un'azienda esperta nella struttura delle carrozzerie in acciaio e nella componentistica del sistema paraurti per auto.
  • L'azienda vanta una lunga storia di innovazioni nei processi e nei materiali nella produzione.

Acciaio SSAB utilizzato da Shape Corp.

  • Acciaio Docol® 1300M
  • Acciaio Docol® 1500M
  • Acciaio Docol® 1700M
Produzione di Shape Corp.
Struttura in acciaio per applicazioni automobilistiche di Shape Corp.
Produzione di Shape Corp.
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