حديث تقني: كيف تجعل الليزرات فن طي الورق المصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ ممكناً

يتحدث جيسي كروس عن كيف تجعل أشعة الليزر من السهل ثني الفولاذ إلى أشكال ثلاثية الأبعاد.
تُعرف هذه التقنية الجديدة باسم "الأوريغامي الصناعي"، وهي تقنية لطي الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج عالي القوة، وقد يكون لها تأثير كبير على صناعة السيارات. وتُسمى هذه العملية "لايت فولد" (Lightfold)، نسبةً إلى استخدام الليزر لتسخين صفيحة الفولاذ المقاوم للصدأ موضعيًا على طول خط الطي المطلوب. عادةً ما يتطلب طي صفائح الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج أدوات باهظة الثمن، لكن شركة "ستيلرايد" السويدية الناشئة طورت هذه العملية الجديدة لإنتاج دراجات كهربائية منخفضة التكلفة.
كان المصمم الصناعي تو بادجر، المؤسس المشارك لشركة ستيلرايد، يطمح إلى ابتكار سكوتر كهربائي منخفض التكلفة منذ أن كان في التاسعة عشرة من عمره عام ١٩٩٣. عمل بادجر منذ ذلك الحين لدى جيوتو بيزاريني (مصمم محركات فيراري ٢٥٠ جي تي أو ولامبورغيني V12)، وبي إم دبليو موتوراد، وهوسكفارنا. مكّن التمويل المقدم من وكالة الابتكار السويدية فينوفا بادجر من تأسيس الشركة والعمل جنبًا إلى جنب مع المؤسس المشارك والمدير الإداري جوناس نيفانغ. كانت فكرة لايت فولد من ابتكار شركة أوتوكومبو الفنلندية المتخصصة في صناعة الفولاذ المقاوم للصدأ. وقد طوّر بادجر نماذج أولية من لايت فولد، التي تقوم بطي صفائح الفولاذ المقاوم للصدأ بشكل آلي لتشكيل الهيكل الرئيسي للسكوتر.
تُصنع صفائح الفولاذ المقاوم للصدأ بالدرفلة على البارد، وهي عملية مشابهة لفرد العجين الرقيق ولكن على نطاق صناعي. تُقسّي الدرفلة على البارد المادة، مما يجعل ثنيها صعبًا. وباستخدام الليزر لتسخين الفولاذ على طول خط الطي المطلوب، وبأقصى دقة ممكنة، يُصبح ثني الفولاذ إلى شكل ثلاثي الأبعاد أسهل.
من المزايا الرائعة الأخرى لهيكل الفولاذ المقاوم للصدأ أنه لا يصدأ، فلا يحتاج إلى طلاء مع الحفاظ على مظهره الأنيق. عدم الطلاء (كما تفعل شركة ستيل رايد) يقلل من تكاليف المواد والتصنيع، وربما الوزن (بحسب حجم المركبة). كما أن هناك مزايا تصميمية. يقول بادجر إن عملية الطي "تخلق هوية تصميمية مميزة"، مع "تداخلات سطحية رائعة بين المقعر والمحدب". الفولاذ المقاوم للصدأ مستدام، وقابل لإعادة التدوير بالكامل، وله بنية بسيطة. ويشير المصممون إلى أن عيب الدراجات البخارية الحديثة يكمن في هيكلها الأنبوبي المصنوع من الفولاذ والمغطى بهيكل بلاستيكي، والذي يتكون من أجزاء عديدة ويصعب تصنيعه.
النموذج الأولي الأول للدراجة البخارية، والذي يُطلق عليه اسم Stilride SUS1 (الدراجة البخارية الرياضية متعددة الاستخدامات الأولى)، جاهز، وتقول الشركة إنه "سيتحدى التفكير التقليدي في التصنيع من خلال استخدام تقنية الأوريغامي الصناعية الروبوتية لطي الهياكل المعدنية المسطحة لتكون مطابقة للمادة". "الخصائص والخصائص الهندسية". يجري حاليًا محاكاة جانب التصنيع بواسطة شركة البحث والتطوير Robotdalen، وبمجرد إثبات جدوى العملية تجاريًا، من المتوقع أن تكون مناسبة ليس فقط للدراجة البخارية الكهربائية ولكن أيضًا لمجموعة واسعة من المنتجات. يجري حاليًا محاكاة جانب التصنيع بواسطة شركة البحث والتطوير Robotdalen، وبمجرد إثبات جدوى العملية تجاريًا، من المتوقع أن تكون مناسبة ليس فقط للدراجة البخارية الكهربائية ولكن أيضًا لمجموعة واسعة من المنتجات. يجري حاليًا تصميم نموذج لجانب الإنتاج من قبل شركة البحث والتطوير Robotdalen، وبمجرد أن تصبح العملية مجدية تجاريًا، فمن المتوقع أن تكون مناسبة ليس فقط للدراجة البخارية الكهربائية ولكن لمجموعة واسعة من المنتجات. تقوم شركة البحث والتطوير Robotdalen بوضع نموذج للجانب التصنيعي، وبمجرد تحديد أن العملية قابلة للتطبيق تجارياً، فمن المتوقع أن تكون قابلة للتطبيق ليس فقط على الدراجات البخارية الكهربائية ولكن على مجموعة من المنتجات.
وقد شارك في المشروع العديد من الموظفين ذوي الخبرات المتنوعة، بما في ذلك تطوير المنتجات وتصميم وتصنيع الصلب، وكانت شركة أوتوكومبو لاعباً رئيسياً.
يُطلق على الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج هذا الاسم لأن خصائصه تجمع بين خصائص نوعين آخرين، هما "الأوستنيتي" و"الفريتي"، مما يمنحه قوة شد عالية وسهولة في اللحام. صُنعت سيارة دي إم سي ديلوريان في ثمانينيات القرن الماضي من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي 304، وهو نوع شائع الاستخدام، ويتكون من خليط من الحديد والنيكل والكروم، ويُعدّ الأكثر مقاومة للتآكل بين جميع أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ.


تاريخ النشر: ٢٤ أكتوبر ٢٠٢٢