Eiropas automašīnu nozare ir slavena ar savu progresīvo un ļoti novatorisko. Ar enerģijas taupīšanas un emisijas samazināšanas politikas veicināšanu, lai samazinātu degvielas patēriņu un oglekļa dioksīda emisijas, automobiļu projektēšanā tiek plaši izmantoti uzlaboti un novatoriski izstrādāti alumīnija sakausējumi. Saskaņā ar statistiku pēdējos desmit gados vidējais alumīnija daudzums, ko izmanto pasažieru automašīnās, ir dubultojies, un alumīnija sakausējumu svara samazināšana ir parādīta 1. attēlā. Balstoties uz novatoriskām dizaina koncepcijām, šī tendence turpināsies nākamajos gados.
Vieglas attīstības procesā alumīnija sakausējumi saskaras ar sīvu konkurenci ar citiem jauniem materiāliem, piemēram, augstas izturības tēraudu, kas pēc plānas sienas dizaina joprojām var saglabāt lielu izturību. Turklāt ir magnija, titāna, stikla vai oglekļa šķiedras kompozītmateriālu materiāli, no kuriem pēdējie jau tiek plaši izmantoti kosmiskajā kosmosā. Tagad vairāku materiālu dizaina koncepcija ir integrēta automobiļu dizainā, un tiek pieliktas pūles, lai piemērotiem materiāliem pielietotu piemērotām detaļām. Ļoti svarīgs izaicinājums ir savienojuma un virsmas apstrādes problēma, un ir izstrādāti dažādi risinājumi, piemēram, motoru bloku un spēka vilciena komponenti, rāmja dizains (Audi A2, A8, BMW Z8, Lotus Elise), plānas plāksnes struktūra (Honda NSX , Jaguar, Rover), balstiekārta (DC-E klase, Renault, Peugeot) un citu konstrukcijas komponentu dizains. 2. attēlā parādīti automašīnās izmantotie alumīnija komponenti.
BIW dizaina stratēģija
Ķermeņa baltā krāsa ir parastās automašīnas smagākā daļa, kas veido 25% līdz 30% no transportlīdzekļa svara. Ķermeņa baltā krāsā ir divi konstrukcijas dizaini.
1. “Profila kosmosa rāmja dizains” mazām un vidēja izmēra automašīnām: Audi A8 ir tipisks piemērs, ķermenis baltā krāsā sver 277 kg, sastāv no 59 profiliem (61 kg), 31 lējuma (39 kg) un 170 lokšņu metāla (177 kg). Viņiem pievienojas kniedēšana, MIG metināšana, lāzera metināšana, cita hibrīda metināšana, līmēšana utt.
2.: Piemēram, Jaguar XJ (X350), 2002 modelis (kā parādīts 4. attēlā zemāk), 295 kg masa “apzīmogota ķermeņa monokoka struktūra” ķermeņa baltā krāsā sastāvēja no 22 profiliem (21 kg), 15 lējumi (15 kg) un 273 lokšņu metāla detaļas (259 kg). Savienojuma metodes ietver savienošanu, kniedēšanu un MIG metināšanu.
Alumīnija sakausējuma pielietojums uz ķermeņa
1. Vecuma rūdīts al-mg-si sakausējums
6000 sēriju sakausējumos ir magnijs un silīcijs, un šobrīd tos izmanto automobiļu korpusa loksnēs kā A6016, A6111 un A6181A. Eiropā 1-1,2 mm EN-6016 ir lieliska formējamība un izturība pret koroziju, un to plaši izmanto.
2. Ārstējama AL-MG-Mn sakausējuma, kas nav karsts
Sakarā ar specifisko augsta celma sacietēšanu, Al-MG-Mn sakausējumiem ir lieliska formējamība un augsta izturība, un tos plaši izmanto automobiļu karstā līmenī un auksti velmētās loksnēs un hidroformētās caurulēs. Pielietojums šasijā vai riteņos ir vēl efektīvāks, jo nepamatoto kustīgo detaļu masas samazināšana papildus uzlabo braukšanas komfortu un samazina trokšņa līmeni.
3. Alumīnija profils
Eiropā tika ierosinātas pilnīgi jaunas automašīnu koncepcijas, pamatojoties uz alumīnija profila dizainu, piemēram, alumīnija sakausējuma rāmjiem un sarežģītām apakšstruktūrām. Viņu lielais sarežģīto dizainu un funkcionālās integrācijas potenciāls padara tos vispiemērotākos rentablu sēriju ražošanai. Tā kā ekstrūzijas laikā ir nepieciešama rūdīšana, tiek izmantoti vidēja stipruma 6000 un augstas stiprības 7000 vecuma sacietējušie sakausējumi. Parasti un galīgo izturību kontrolē, sacietējot vecumu, turpinot apkuri. Alumīnija sakausējuma profilus galvenokārt izmanto rāmja dizainā, avārijas staros un citos avārijas komponentos.
4. Alumīnija liešana
Lējumi ir visplašāk izmantotie alumīnija komponenti automašīnās, piemēram, motora bloki, cilindru galviņas un īpašas šasijas sastāvdaļas. Pat dīzeļdzinēji, kas ir ievērojami palielinājuši savu tirgus daļu Eiropā, pāriet uz alumīnija lējumiem, jo palielinās spēka un izturības prasības. Tajā pašā laikā alumīnija lējumi tiek izmantoti arī rāmja projektēšanā, vārpstas daļās un strukturālajās daļās, kā arī jaunu ALSimgmn alumīnija sakausējumu augstspiediena liešanā ir sasniegusi lielāku izturību un elastību.
Alumīnijs ir izvēles materiāls daudzām automobiļu lietojumiem, piemēram, šasija, ķermenis un daudzi strukturālas sastāvdaļas, pateicoties tā zemajam blīvumam, labai formējamībai un labai korozijas pretestībai. Alumīnijs, ko izmanto ķermeņa struktūras projektēšanā, var sasniegt vismaz 30% svara samazināšanu saskaņā ar priekšnoteikumu izpildi. Arī alumīnija sakausējumus var izmantot lielākajai daļai pašreizējā pārsega daļas. Dažos gadījumos ar augstas stiprības prasībām 7000 sēriju sakausējumi joprojām var saglabāt kvalitatīvas priekšrocības. Tāpēc visekonomiskākā metode ir liela apjoma lietojumiem alumīnija sakausējuma svara samazināšanas risinājumi.
Rediģējis maijs Dzjana no Mat alumīnija
Pasta laiks: Dec-08-2023
