Green-Al-Light

研究已完成 01.07.2021 — 31.12.2025 研究项目

提升铝合金在出行应用中的轻量化潜力

项目概述

除高效驱动外，轻量化材料是降低交通领域环境污染并提升资源效率的关键。为提高结构件的轻量化潜力，高强度变形铝合金发挥着主导作用。评估资源效率与二氧化碳减排潜力时，不仅要考虑使用阶段的排放，还必须对结构件的生产排放、资源消耗与可持续性进行整体评估。其中，再生铝合金是重点，因为与原铝相比，这类合金最多可减少约 95% 的二氧化碳排放。

目标

汽车工程中的循环经济。

该联合项目的总体目标，是提升铝合金在出行应用中的轻量化潜力，同时显著改善可持续性、气候友好性与成本效率。为提高可持续性与气候友好性，应使用来自不同来源的再生铝，尤其是来自车辆报废（EoL）废料的铝。为此，必须从报废材料分选、合金生产与成分，经加工直至零件，对整条工艺链加以考虑与调整，并实现跨场地建设与数字联网。只有对工艺链上所有步骤进行这种整体审视，才能获得相应的效率提升。此外还应证明：通过对整条工艺链的针对性调整，即使对高受力铝零件，使用报废材料也是可行且可经济实现的。

方法

重点是基于 LIBS（激光诱导击穿光谱）工艺，进一步开发报废铝废料分选技术，提高分选可靠性与成本效率，以实现尽可能可靠、按合金区分的分离。为建立经调整、成本高效的工艺链，还应研究此前未知、且浓度升高的原先不受欢迎伴生元素所带来的影响，并据此推导合金成分调整规范。在此过程中必须确保合金的性能谱不会明显恶化。压淬与直接锻造等低成本成形工艺的工艺参数，也必须适配再生合金。联合项目将沿整条数字化、联网的工艺链实施跨领域协作，以提升轻量化潜力。此外还将研究并验证方法与建模途径，把整条工艺链中的信息与知识加以汇总，以便在不可避免的目标冲突中，就不同性能谱提供决策支持。由此形成的数字化工艺链不仅包含数据集成，还包括用于评估不同情景的上层模型。