กระบวนการผลิตรถยนต์แห่งอนาคต

นวัตกรรมการใช้อลูมิเนียมผสมอัลลอยที่มีน้ำหนักเบาและราคาถูก ผสมผสานกับเทคโนโลยีการขึ้นรูปแบบร้อนจะช่วยให้กระบวนการผลิตรถยนต์มีค่าใช้จ่ายน้อยลงเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น และมีประสิทธิภาพที่สูงขึ้นอีกด้วย โดยในอีกไม่กี่ปีข้างหน้าวิธีการผลิตรถยนต์ทั่วโลกจะเปลี่ยนไปอย่างสิ้นเชิง จากนั้นก็จะเกิดการเปลี่ยนแปลงในอุตสาหกรรมการบินและอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์เช่นกัน 

พลังงานหมุนเวียน การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ต่างก็เป็นประเด็นร้อนที่ทุกคนให้ความสนใจในศตวรรษที่ 21ภาคอุตสาหกรรมก็พยายามค้นหาวิธีและมาตรการใหม่ ๆ ในการจัดการกับความท้าทายเหล่านี้  โดยแนวทางหนึ่งที่เพิ่งนำมาทดลองใช้เพื่อลดการปล่อยมลภาวะและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากรถยนต์ก็คือ การผลิตรถยนต์และเครื่องบินด้วยอลูมิเนียมผสมอัลลอยที่มีน้ำหนักเบา ซึ่งจะช่วยลดปริมาณการใช้เชื้อเพลิงและลดต้นทุนในการผลิตได้อย่างมหาศาล และยังจะช่วยรักษาสิ่งแวดล้อมได้อีกด้วย

โครงการ LOCOLITE ซึ่งได้รับการสนับสนุนจากสหภาพยุโรปได้พัฒนาเทคโนโลยีการผลิตวัสดุที่มีน้ำหนักเบาและราคาถูก เพื่อใช้ในอุตสาหกรรมยานยนต์และวัสดุที่ถูกพัฒนาขึ้นมาก็ได้จดสิทธิบัตรเรียบร้อยแล้ว โดยทีมงานวิจัยหลักของโครงการ LOCOLITE นั้น คือ วิทยาลัยอิมพีเรียลลอนดอน (Imperial College London) ณ สหราชอาณาจักร โครงการ LOCOLITE ได้พัฒนาเทคโนโลยีในการผลิตชิ้นส่วนของรถยนต์ที่มีความซับซ้อน โดยใช้วัสดุอลูมิเนียมผสมอัลลอยที่มีความแข็งแรงสูง สำหรับเทคโนโลยีการผลิตที่ใช้ คือ การอบในสารละลายด้วยความร้อน การขึ้นรูปแบบเย็นและการชุบ (Solution-Heat treatment, cold-die Forming & Quenching ,HFQ) ศาสตราจารย์ Jianguo Lin ซึ่งเป็นหนึ่งในทีมวิจัยจากวิทยาลัยอิมพีเรียลลอนดอน ได้กล่าวว่า เทคโนโลยีการผลิตแบบใหม่นี้จะช่วยลดต้นทุนการผลิตรถยนต์โดยสารได้ถึงร้อยละ 30 – 40 เมื่อเทียบกับวิธีการผลิตแบบดั้งเดิม นอกจากนี้ค่าใช้จ่ายที่ใช้ในการออกแบบรถรุ่นใหม่ ๆ ก็จะลดลงกว่า 25-35 ล้านยูโร เนื่องจากสามารถนำชิ้นส่วนเล็ก ๆ มาประกอบรวมเป็นชิ้นเดียวกันได้

หลาย ๆ งานวิจัยได้ชี้ให้เห็นว่าเทคโนโลยีนี้จะสามารถช่วยลดน้ำหนักของชิ้นส่วนรถยนต์ได้ถึงร้อยละ 55 แต่ก็ขึ้นอยู่กับประเภทของอลูมิเนียมผสมอัลลอยที่นำมาใช้ด้วย และความเบานี้จะช่วยลดการใช้เชื้อเพลิงได้ถึงร้อยละ 20 – 25 และลดปริมาณการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้ถึงร้อยละ 35 ซึ่งจะเป็นประโยชน์มากหากนำไปใช้ในการผลิตรถยนต์ไฟฟ้า เพราะจะทำให้สามารถนำไปใช้งานเชิงพาณิชย์ได้มากขึ้น

ผู้ประกอบการผลิตรถยนต์ต่างก็ให้ความสนใจกับเทคโนโลยีชิ้นนี้  โดยบริษัท Impression Technologies Ltd ซึ่งเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านการขึ้นรูปโลหะในสหราชอาณาจักรก็ได้นำเทคโนโลยีนี้ไปเริ่มใช้เรียบร้อยแล้ว บริษัท Impression Technologies Ltd เป็น บริษัท spin-off ที่ได้ติดตั้งเทคโนโลยี HFQ ในกระบวนการผลิตเป็นรายแรก

ศาสตราจารย์ Jianguo Lin ได้เล่าว่า การนำเทคโนโลยีนี้ไปต่อยอดเชิงพาณิชย์นั้นเริ่มต้นจากผู้ผลิตรถยนต์เฉพาะกลุ่ม เช่น Aston Martin และ Lotus Cars ขั้นต่อไปของการต่อยอดเชิงพาณิชย์ ก็คือ การผลิตนวัตกรรมชิ้นส่วนรถยนต์ที่มีการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ต่ำและมีต้นทุนราคาถูกให้แก่บริษัทรถยนต์ชั้นนำของโลก เช่น Audi BMW Jaguar และ Mercedes โดยทีมงานวิจัยกำลังทำงานอย่างหนักเพื่อให้บริษัทเหล่านี้นำเทคโนโลยีที่โครงการ LOCOLITE พัฒนาขึ้น ไปใช้ได้จริงภายใน 2 – 3 ปี

นอกจากอุตสาหกรรมรถยนต์ ผู้ผลิตรถบรรทุก รถโดยสารประจำทาง รถไฟ และเครื่องบินได้ให้ความสนใจต่อเทคโนโลยีชิ้นนี้เช่นเดียวกัน โดยสำหรับรถตู้ รถโดยสารประจำทาง และรถลากนั้น มีการคาดว่าเทคโนโลยีชิ้นนี้จะช่วยลดปริมาณการใช้เชื้อเพลิงได้ถึงร้อยละ 20 และลดปริมาณการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้ถึงร้อยละ 30 ซึ่งถือว่าจะเป็นตัวช่วยให้ระบบโลจิสติกส์และการขนส่งสาธารณะมีความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น  นอกจากนี้ศาสตราจารย์ Jianguo Lin ได้กล่าวว่าทางโครงการได้ใช้เทคโนโลยีนี้ในการสร้างชิ้นส่วนเฉพาะของเครื่องบินได้สำเร็จ ซึ่งจะช่วยลดต้นทุนการผลิตได้ถึง 5 เท่า เมื่อเทียบกับการใช้เทคโนโลยีที่มีอยู่ในปัจจุบัน

มากไปกว่านั้นภาคอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ก็ให้ความสนใจในการใช้อลูมิเนียมผสมอัลลอยและเทคโนโลยี HFQ อย่างมาก โดยเฉพาะในการผลิตฝาครอบอุปกรณ์ไฟฟ้า และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เช่น โทรศัพท์มือถือ นอกจากประโยชน์ในด้านการลดต้นทุนและการประหยัดการใช้พลังงาน ข้อดีอีกอย่างของอลูมิเนียมผสมอัลลอยที่ถูกพัฒนาขึ้นภายใต้โครงการ LOCOLITE ก็คือ เราสามารถนำมันไปรีไซเคิลได้อย่างง่ายดาย

ที่มา: http://cordis.europa.eu/result/rcn/190855_en.html