EWI电弧焊应用工程师Marc Purslow表示:“商用车对轻型材料的需求特别有趣的是其背后的动机。”“对于乘用车来说，减少重量是由提高燃油经济性和减少排放的需求驱动的。对于商用车来说，动力更多的是基于车辆的载货能力。
帕斯洛指出:“简单地说，节省的每一磅重量将允许用户携带额外的一磅货物。”“这些重量会不断增加，这使得节省重量成为商用车制造商通过增加车辆载货能力来获得竞争优势的有效途径。”
卡车制造商可以有效地减轻重量，同时规避高强度或不同材料带来的挑战的一种方法是利用现有材料进行智能设计。例如，Purslow和他的EWI同事通常将他们在材料、数值建模和焊接结构设计方面的专业知识用于优化制造商的设计，通常从设计评审会议开始。
铝是实现大型钻机重量大幅降低的一种简单方法。多种焊接工艺可用于连接铝组件和板材，如点焊、气体钨极弧焊、气体金属电弧焊和激光焊接。然而，工程师在使用铝时必须小心。
“焊接铝明显比焊接钢更难，因为它需要更高程度的技术，”帕斯洛警告说。“零件准备和清洁度是关键变量。
Purslow说:“焊接铝时常见的问题是缺乏熔合、缺乏渗透和孔隙。”许多铝合金被认为是不可用弧焊工艺焊接的，因为它们容易产生凝固裂纹，并可能增加应力腐蚀裂纹的敏感性。
铝在与熔焊工艺连接时也特别容易产生变形问题。Purslow说:“虽然减少热输入和焊缝尺寸可以使变形最小化，但当将薄板与更刚性的组件焊接时，这可能是一个重大问题。”因此，铝板通常是用机械固定的。机械紧固的缺点是，它通常会对生产效率产生不利影响，并可能导致不良应力集中在紧固件的位置。”
帕斯洛认为，优化目前使用的焊接工艺，使热输入最小，可以是解决变形问题的有效方法。这可以通过使用较低的热输入过程或提高旅行速度来实现。固态工艺，如搅拌摩擦点焊，也可以提供许多焊接的好处，而不会产生有害的变形影响。
碳纤维是另一种轻型替代品，在卡车制造商中越来越受欢迎。然而，该材料不能使用传统的熔焊电弧焊接工艺连接。
Purslow说:“虽然已经有研究使用固态焊接工艺连接碳纤维，但最常见的连接方式是结合或机械紧固。”当使用机械紧固时，必须考虑到预防措施，例如在螺栓孔的位置插入铝或钢。
“限制碳纤维组件使用的最普遍的问题是成本，”帕斯洛补充说。“尽管制造商正在寻找将其影响最大化的应用，但这些材料的高成本往往会超过它们的好处，尤其是对于小批量组件。”
