Tech Talk: Hoe lasers het mogelijk maken om roestvrijstalen origami te maken

Jesse Cross vertelt hoe lasers het gemakkelijker maken om staal in 3D-vormen te buigen.
Deze nieuwe techniek, ook wel "industriële origami" genoemd, maakt het mogelijk om zeer sterk duplex roestvrij staal te vouwen en zou een enorme impact kunnen hebben op de auto-industrie. Het proces, genaamd Lightfold, dankt zijn naam aan het gebruik van een laser om een ​​roestvrijstalen plaat plaatselijk te verhitten langs de gewenste vouwlijn. Het vouwen van duplex roestvrijstalen platen vereist doorgaans dure gereedschappen, maar de Zweedse startup Stilride heeft dit nieuwe proces ontwikkeld om goedkope elektrische scooters te produceren.
Industrieel ontwerper en medeoprichter van Stilride, Tu Badger, koesterde al sinds zijn negentiende in 1993 het idee van een betaalbare elektrische scooter. Badger werkte sindsdien voor Giotto Bizzarrini (de bedenker van de Ferrari 250 GTO en de Lamborghini V12-motoren), BMW Motorrad en Husqvarna. Dankzij financiering van het Zweedse innovatieagentschap Vinnova kon Badger het bedrijf oprichten en samenwerken met medeoprichter en directeur Jonas Nyvang. Het Lightfold-idee was oorspronkelijk afkomstig van de Finse roestvrijstaalfabrikant Outokumpu. Badger ontwikkelde de Lightfold in een vroeg stadium, waarbij platte roestvrijstalen platen robotisch worden gevouwen om het hoofdframe van de scooter te vormen.
Roestvrijstalen platen worden gemaakt door koudwalsen, een proces dat vergelijkbaar is met het uitrollen van dun deeg, maar dan op industriële schaal. Koudwalsen maakt het materiaal hard, waardoor het moeilijk te buigen is. Door het staal met een laser langs de gewenste vouwlijn te verhitten, met de grootst mogelijke precisie die een laser kan bieden, wordt het gemakkelijker om het staal in een driedimensionale vorm te buigen.
Een ander groot voordeel van een roestvrijstalen constructie is dat deze niet roest, waardoor schilderen niet nodig is en de scooter er toch goed uitziet. Door niet te schilderen (zoals Steelride doet) worden materiaalkosten, productiekosten en mogelijk ook het gewicht verlaagd (afhankelijk van de grootte van de scooter). Ook qua design zijn er voordelen. Het vouwproces "creëert een echt kenmerkend design-DNA", aldus Badger, met "prachtige contrasten tussen concave en convexe oppervlakken". Roestvrij staal is duurzaam, volledig recyclebaar en heeft een eenvoudige structuur. Het nadeel van moderne scooters, zo stellen de ontwerpers, is dat ze een buisvormig stalen frame hebben dat is bedekt met een kunststof carrosserie, die uit veel onderdelen bestaat en moeilijk te produceren is.
Het eerste scooterprototype, de Stilride SUS1 (Sports Utility Scooter One), is klaar en het bedrijf zegt dat het "de conventionele manier van denken over productie zal uitdagen door robotgestuurde industriële origami te gebruiken om platte metalen structuren te vouwen op een manier die trouw is aan het materiaal." "Eigenschappen en geometrische eigenschappen". Het productieproces wordt momenteel gesimuleerd door R&D-bedrijf Robotdalen en, zodra is vastgesteld dat het commercieel haalbaar is, zal het naar verwachting niet alleen geschikt zijn voor de elektrische scooter, maar ook voor een breed scala aan andere producten. Het productieproces wordt momenteel gesimuleerd door R&D-bedrijf Robotdalen en, zodra is vastgesteld dat het commercieel haalbaar is, zal het naar verwachting niet alleen geschikt zijn voor de elektrische scooter, maar ook voor een breed scala aan andere producten. De productiekant wordt momenteel gemodelleerd door R&D-bedrijf Robotdalen en zodra het proces commercieel haalbaar is, zal het naar verwachting niet alleen geschikt zijn voor een elektrische scooter, maar voor een breed scala aan producten. Het productieproces wordt momenteel ontwikkeld door R&D-bedrijf Robotdalen en zodra is vastgesteld dat het proces commercieel haalbaar is, zal het naar verwachting niet alleen toepasbaar zijn op e-scooters, maar op een reeks andere producten.
Bij het project waren veel medewerkers met uiteenlopende expertise betrokken, waaronder productontwikkeling, staalontwerp en -productie, waarbij Outokumpu een sleutelrol speelde.
Duplex roestvrij staal dankt zijn naam aan het feit dat de eigenschappen ervan een combinatie zijn van twee andere typen, "austenitisch" en "ferritisch", waardoor het een hoge treksterkte en goede lasbaarheid heeft. De DMC DeLorean uit de jaren 80 was gemaakt van het veelgebruikte austenitische roestvrij staal 304, een mengsel van ijzer, nikkel en chroom, dat het meest corrosiebestendig is van alle roestvrije staalsoorten.


Geplaatst op: 24 oktober 2022