Composieten tegen automobiele obesitas

Colin Chapman wist het al toen hij vlak na de oorlog het merk Lotus startte: minder gewicht betekent minder energie om het op gang te krijgen maar ook om het weer te stoppen. Dat lijkt vergeten ten tijde van automobiele obesitas.

De filosofie van Colin Chapman werkt bovendien zelfversterkend. De basis ervan schuilt in het begrip massatraagheid. Een stilstaand object vraagt energie om op gang te komen. Vervolgens vraagt het energie om die gang er uit te kunnen halen. Grotere motor, grotere remmen. Komt een auto bijvoorbeeld door een muur plots tot stilstand dan bewegen de inzittenden en losse items in de auto nog verder totdat die niet verder kunnen. Vervolgens bewegen de inwendige organen nog even door totdat ook zij niet verder kunnen. Wat ze in vaktermen de derde impact noemen. Met inwendig trauma tot gevolg. Zo kan iemand ogenschijnlijk ongehavend zijn en inwendig toch dood.

Uit veiligheidsoverwegingen worden auto’s steeds zwaarder wat dus meer vermogen vraagt om het in beweging te krijgen en het te kunnen stoppen. Colin Chapman, maar dan 180 graden achterstevoren. De marktverschuiving van hatchback en station naar suv versterkt dit punt van automobiele obesitas verder. De tegenstrijdigheid tussen die almaar opbouwende massa en de zoektocht naar lager energieverbruik is te zien bij elektrische voertuigen. Om de reikwijdte van het accupakket bruikbaar te laten zijn, worden die pakketten groter en dus zwaarder. Een driedeurs Mini is als ev elf tot achttien procent zwaarder dan dezelfde auto met verbrandingsmotor. Een Kia Niro, die zowel als benzine, als hybride en als ev beschikbaar is, laat zien dat de hybride-uitvoering al honderd kilo zwaarder is dan de toch al 1390 kg wegende benzineversie. De ev weegt 1712 kg, een dikke veertien procent meer dan de hybride. Massa is een van de bepalende factoren voor een WA-verzekering en heeft gevolgen voor zaken als asfaltslijtage.

Dertig procent minder

Kortom, de zoektocht naar lichtere doch sterke materialen is niet nieuw maar heviger dan ooit. Om de complexiteit verder te vergroten voor fabrikanten is er de eis van recyclebaarheid. Hogeschool Saxion heeft die handschoen opgepakt en werkt al jaren aan een alternatief voor het gebruik van staal op kritische plekken in auto’s. Bijvoorbeeld door in 2018 te gaan samenwerken met technische universiteiten in Duitsland, Polen en Italië. Lector Ferrie van Hattum is voorman van het ThermoPlastic composites Application Center (TPAC) en hij verwacht uiteindelijk een gewichtsbesparing van dertig procent door het gebruik van dergelijke thermoplastische composieten, zonder de veiligheidseigenschappen teniet te doen. En dat kan, volgens Chapmans visie waarmee we begonnen, weer leiden tot kleinere accu’s voor een vergelijkbare actieradius.

Spuitgietproces

Een van de toepassingen waaraan gedacht wordt is bijvoorbeeld het relatief zware frame van een autostoel of de dwarsbalk die in portieren bescherming biedt tegen zijdelingse aanrijdingen. Ook wordt gewerkt aan onderdelen die al van kunststof zijn, maar een stalen structuur nodig hebben om te voldoen aan de sterkte-eisen. Denk aan dashboards bijvoorbeeld. Om dit mogelijk te maken is een spuitgietproces ontwikkeld. Om te kunnen concurreren met staal moet het voor de autofabrikanten en hun toeleveranciers zo aantrekkelijk mogelijk worden gemaakt. Interessant qua kosten maar zeker ook wat betreft de inpasbaarheid in bestaande productieprocessen. Het feit dat het na gebruik recyclebaar blijkt, voegt extra waarde toe voor fabrikanten in deze tijden van duurzaamheidsverslagen. Omgekeerd is ook het gebruik van gerecycled plastic in plaats van zogenoemde ‘virgin plastics’ geen probleem gebleken.

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *