Eiropas automobiļu rūpniecība ir slavena ar savu progresīvo un ļoti inovatīvo. Veicinot enerģijas taupīšanas un emisiju samazināšanas politiku, lai samazinātu degvielas patēriņu un oglekļa dioksīda emisijas, automašīnu dizainā plaši tiek izmantoti uzlaboti un inovatīvi izstrādāti alumīnija sakausējumi. Saskaņā ar statistiku pēdējo desmit gadu laikā vidējais vieglajos automobiļos izmantotā alumīnija daudzums ir dubultojies, un alumīnija sakausējumu svara samazinājums ir parādīts 1. attēlā zemāk. Pamatojoties uz novatoriskām dizaina koncepcijām, šī tendence turpināsies arī nākamajos gados.
Vieglā svara izstrādes procesā alumīnija sakausējumi saskaras ar sīvu konkurenci ar citiem jauniem materiāliem, piemēram, augstas stiprības tēraudu, kas joprojām var saglabāt augstu izturību pēc plānsienu konstrukcijas. Turklāt ir arī magnija, titāna, stikla vai oglekļa šķiedras kompozītmateriāli, no kuriem pēdējie jau tiek plaši izmantoti kosmiskajā aviācijā. Tagad vairāku materiālu dizaina koncepcija ir integrēta automašīnu dizainā, un tiek pieliktas pūles, lai piemērotām detaļām piemērotu piemērotus materiālus. Ļoti būtisks izaicinājums ir savienojuma un virsmas apstrādes problēma, un ir izstrādāti dažādi risinājumi, piemēram, dzinēja bloka un spēka piedziņas komponentes, rāmja dizains (Audi A2, A8, BMW Z8, Lotus Elise), plānās plātnes struktūra (Honda NSX). , Jaguar, Rover), piekares (DC-E klase, Renault, Peugeot) un citu konstruktīvo komponentu dizains. 2. attēlā parādītas automašīnās izmantotās alumīnija sastāvdaļas.
BIW dizaina stratēģija
Baltā virsbūve ir parastas automašīnas smagākā daļa, kas veido 25% līdz 30% no transportlīdzekļa svara. Baltā korpusa dizainā ir divi strukturālie modeļi.
1. “Profila telpas rāmja dizains” maza un vidēja izmēra automašīnām: Audi A8 ir tipisks piemērs, virsbūve baltā krāsā sver 277 kg, sastāv no 59 profiliem (61 kg), 31 lējuma (39 kg) un 170 lokšņu metāla (177 kg). Tos savieno ar kniedēšanu, MIG metināšanu, lāzermetināšanu, citu hibrīdmetināšanu, līmēšanu utt.
2. “Pret kaltas lokšņu metāla monokoka konstrukcija” vidējas un lielas ietilpības automobiļiem: piemēram, Jaguar XJ (X350), 2002. gada modelis (kā parādīts 4. attēlā zemāk), 295 kg masa “apzīmogota korpusa monokoka struktūra” korpuss baltā krāsā sastāvēja no 22 profiliem (21 kg), 15 lējumu (15 kg) un 273 lokšņu metāla detaļas (259 kg). Savienojuma metodes ietver līmēšanu, kniedēšanu un MIG metināšanu.
Alumīnija sakausējuma uzklāšana uz korpusa
1. Vecuma rūdīts Al-Mg-Si sakausējums
6000. sērijas sakausējumi satur magniju un silīciju, un pašlaik tos izmanto automobiļu virsbūves 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. Termiski neapstrādājams Al-Mg-Mn sakausējums
Pateicoties tam, ka Al-Mg-Mn sakausējumiem ir raksturīga augsta deformācijas sacietēšana, tiem ir lieliska formējamība un augsta izturība, un tos plaši izmanto automobiļu karsti velmētas un auksti velmētas loksnēs un hidroformētās caurulēs. Pielietojums šasijā vai riteņos ir vēl efektīvāks, jo neatsperoto kustīgo daļu masas samazināšana papildus uzlabo braukšanas komfortu un samazina trokšņa līmeni.
3. Alumīnija profils
Eiropā tika piedāvātas pilnīgi jaunas automašīnu koncepcijas, kuru pamatā bija alumīnija profila konstrukcija, piemēram, alumīnija sakausējuma rāmji un sarežģītas apakškonstrukcijas. To lielais sarežģītu dizainu un funkcionālās integrācijas potenciāls padara tos vislabāk piemērotus rentablai sērijveida ražošanai. Tā kā ekstrūzijas laikā ir nepieciešama rūdīšana, tiek izmantoti vidējas stiprības 6000 un augstas stiprības 7000 vecuma rūdāmie sakausējumi. Veidojamību un galīgo stiprību kontrolē ar vecumu sacietēšana ar sekojošu karsēšanu. Alumīnija sakausējuma profilus galvenokārt izmanto rāmju projektēšanā, trieciena sijās un citos avārijas komponentos.
4. Alumīnija liešana
Lējumi ir automobiļos visplašāk izmantotās alumīnija sastāvdaļas, piemēram, dzinēju bloki, cilindru galvas un speciālas šasijas sastāvdaļas. Pat dīzeļdzinēji, kas ir ievērojami palielinājuši savu tirgus daļu Eiropā, pāriet uz alumīnija lējumiem, jo pieaug prasības pēc izturības un izturības. Tajā pašā laikā alumīnija lējumi tiek izmantoti arī rāmja konstrukcijā, vārpstas daļās un konstrukcijas daļās, un jaunu AlSiMgMn alumīnija sakausējumu augstspiediena liešana ir sasniegusi lielāku izturību un elastību.
Alumīnijs ir izvēlēts materiāls daudzām automobiļu vajadzībām, piemēram, šasijai, virsbūvei un daudzām konstrukcijas sastāvdaļām, pateicoties tā zemajam blīvumam, labajai formējamībai un labajai izturībai pret koroziju. Virsbūves konstrukcijas projektēšanā izmantotais alumīnijs var sasniegt vismaz 30% svara samazinājumu, ja tiek izpildītas veiktspējas prasības. Arī alumīnija sakausējumus var uzklāt uz lielāko daļu pašreizējā seguma. Dažos gadījumos ar augstām izturības prasībām 7000. sērijas sakausējumi joprojām var saglabāt kvalitātes priekšrocības. Tāpēc liela apjoma lietojumiem alumīnija sakausējuma svara samazināšanas risinājumi ir visekonomiskākā metode.
Rediģēja May Jiang no MAT Aluminium
Izlikšanas laiks: Dec-08-2023
