บริษัทรถยนต์ยักษ์ใหญ่ GM ใช้แมกนีเซียมลดน้ำหนักรถยนต์

บริษัทรถยนต์ยักษ์ใหญ่ GM ใช้แมกนีเซียมลดน้ำหนักรถยนต์

ประกอบ คุปรัตน์
Pracob Cooparat
E-mail: pracob@sb4af.org

Keywords: Transportation, ยานพาหนะ, Material sciences, วัสดุศาสตร์, Metallurgy, โลหะวิทยา, vehicle, car, auto parts, ชิ้นส่วนรถยนต์,

ศึกษาและเรียบเรียงจากข่าว “GM tests magnesium sheet metal to make cars lighter.” โดย Bernie Woodall, Reuters, DETROIT | Tue Oct 23, 2012 6:19pm EDT

 ภาพ ผลึกแมกนีเซียม (Vapor-deposited magnesium crystals) ผลิตโดยผ่านกระบวนการ Pidgeon process ขนาดความยาว 24 ซม. ภาพ โดย Warut Roonguthai/ Wikimedia Commons

Reuters - วิศวกรและนักวิทยาศาสตร์ของบริษัทรถยนต์ General Motors (GM) เชื่อว่าได้มีความก้าวหน้าใหญ่ในการทำให้รถยนต์น้ำหนักเบาลง โดยใช้สารแมกนีเซียมเป็นส่วนสำคัญที่ใช้ในการผลิตชิ้นส่วนรถยนต์ (Auto parts)

การผลิตชิ้นส่วนรถยนต์ (Auto parts) จากแผ่นแมกนีเซียม (Magnesium sheets) โดยการใช้ความร้อนกับโลหะน้ำหนักเบานี้ เพื่อทำให้มันเข้ารูปตามรายละเอียดสูงตามแม่แบบปั๊ม จะช่วยให้บริษัทผลิตรถยนต์สามารถบรรลุมาตรฐานการประหยัดพลังงานที่กำหนดโดยรัฐบาลสหรัฐได้ Jon Carter นักวิจัยด้านวัสดุศาสตร์ของบริษัท GM กล่าว

การใช้แมกนีเซียมในชิ้นส่วนรถยนต์ที่ทำการหล่อ (Die casting) ด้วยความกดสูงจะถูกนำมาใช้เป็นชิ้นส่วนรถยนต์มากขึ้น นอกเหนือจากการใช้ผลิตพวงมาลัยและชิ้นส่วนอื่นๆ

แมกนีเซียมเบากว่าเหล็ก (Steel) ร้อยละ 75 และเบากว่าอลูนิเนียมร้อยละ 25 แต่ก็มีราคาสูงกว่าอลูมิเนียม 3 ถึง 4 เท่า แต่การใช้ในปริมาณมากๆ จะกระตุ้นให้มีการผลิตแผ่นแมกนีเซียมากขึ้น และจะทำให้ราคาถูกลง

การใช้ส่วนประกอบแมกนีเซียมในชิ้นส่วนรถยนต์จะช่วยลดน้ำหนักแผ่นโลหะที่ใช้เป็นส่วนประกอบรถยนต์ ทำให้รถยนต์น้ำหนักลดลง เพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงาน และเป็นการเพิ่มสมรรถนะโดยรวมของรถยนต์

GM จะผลิตยานพาหนะ 50 คัน ที่จะขายสู่ลูกค้า ที่ใช้ส่วนประกอบแมกนีเซียมในไตรมาสที่ 4 นี้ แต่ไม่บอกว่าใช้ในรถรุ่นใด

ในปี ค.ศ. 2020 แมกนีเซียมจะมีส่วนประกอบเป็นร้อยละ 15 ของน้ำหนักรถยนต์ ทำให้สามารถประหยัดพลังงานรถยนต์ได้ร้อยละ 9 ถึง 12 ตามความเห็นของ U.S. Automotive Partnership

ในอุตสาหกรรมรถยนต์ได้มีการปั๊มชิ้นส่วนที่เป็นแผ่นเหล็ก (Steel sheets) ในฝากระโปรงหน้ารถบรรทุก (Hood) และประตูรถมากว่า 100 ปี

การใช้แมกนีเซียมปั๊มขึ้นรูปเป็นชิ้นส่วนรถยนต์จะต้องใช้ความร้อน 450 องศาเซลเซียส และเป็นกระบวนการช้า ความคาดหวังทางโลหะวิทยาคือใช้อุณหภูมิในระดับปกติ เหมือนการปั๊มชิ้นส่วนเหล็กกล้าทั่วไป ทางบริษัทกำลังทำงานเพื่อใช้แมกนีเซียมนี้ในลักษณะโลหะประสม Alloy ที่จะทำให้กระบวนการปั๊มเป็นชิ้นส่วนได้ด้วยอุณหภูมิที่ลดลง

ในปัจจุบันในรถยนต์นั่งทั่วไปในสหรัฐอเมริกาจะมีน้ำหนักประมาณ 3,800 ปอนด์ หรือ 1,727 กิโลกรัม มีน้ำหนักแมกนีเซียมเพียง 4.55 กิโลกรัม มีอลูมิเนียมเป็นส่วนประกอบประมาณ 155.9 กิโลกรัม