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高价值回收铝和钢汽车板的材料和车辆设计

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问题陈述:随着铝制车身板(ABS)等能源密集型材料被用于提高性能,汽车的隐含能量正在增长。这为回收商提供了一个机会,可以将高价值的回收转化为锻造合金,也为汽车制造商提供了一个机会,可以提高其板材的报废(EOL)回收含量(目前美国铝和钢车身板材的平均回收率分别为≈0%和≈14%),从而降低其材料成本和能源负担。然而,目前的系统不能有效地回收铝和钢板。切碎和污染的EOL金属(例如,钢铆钉混合铝合金和嵌入铜线的混合钢合金)通常被出口,用于铸件,或作为螺纹钢回收。铝被列为关键材料,因为美国100%依赖进口铝土矿[10];然而,由于其残留成分,美国约90%的铝汽车丝都出口了。此外,向电动汽车(ev)的转变将带来更大的高质量板材需求(例如,用于轻量化的铝制ABS和高级高强度钢(AHSS)),作为EOL污染物的汽车铜线将翻倍,以及传统残留槽(汽车铸件)的潜在损失。再加上贸易紧张局势,我们可能会面临更低的未来(下降)回收率。

目标和宗旨:目标是增加汽车钣金的EOL(消费后)回收含量;因此,减少车辆隐含能源和主要原料的消耗。目标是为汽车金属薄板定制一种新的回收工具分析设计,并产生关于EOL薄板回收如何受到车辆设计(如合金规格)、回收系统基础设施(如新兴分离工艺的部署)和薄板制造工艺决策(如由新的集成计算材料工程(ICME)工具提供的温度分布)的影响的新知识。

合作者(s)
密歇根大学工程学院
赞助商(s)
REMADE研究所-可持续制造创新联盟公司
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材料