Eurooppalainen autoteollisuus on kuuluisa edistyneestä ja erittäin innovatiivisesta. Energiansäästö- ja päästöjen vähentämispolitiikan edistämisessä polttoaineenkulutuksen ja hiilidioksidipäästöjen vähentämiseksi parannetut ja innovatiivisesti suunniteltuja alumiiniseoksia käytetään laajasti autojen suunnittelussa. Tilastojen mukaan viimeisen kymmenen vuoden aikana henkilöautoissa käytetyn alumiinin keskimääräinen määrä on kaksinkertaistunut, ja alumiiniseosten painon aleneminen on esitetty alla olevassa kuvassa 1. Innovatiivisten suunnittelukonseptien perusteella tämä suuntaus jatkuu lähivuosina.
Kevyen kehitysprosessin aikana alumiiniseokset kohtaavat kovaa kilpailua muiden uusien materiaalien, kuten erittäin lujan teräksen kanssa, jotka voivat silti ylläpitää suurta lujuutta ohuen seinäisen suunnittelun jälkeen. Lisäksi on magnesiumia, titaania, lasi- tai hiilikuitukomposiittimateriaaleja, joista jälkimmäistä käytetään jo laajasti ilmailu- Nyt monimateriaalisuunnittelun käsite on integroitu autojen suunnitteluun, ja sopivien materiaalien soveltamiseksi sopiviin osiin pyritään. Erittäin tärkeä haaste on yhteyden ja pintakäsittelyn ongelma, ja on kehitetty erilaisia ratkaisuja, kuten moottorilohko ja sähköjuna -komponentit, kehyssuunnittelu (Audi A2, A8, BMW Z8, Lotus Elise), ohut levyrakenne (Honda NSX , Jaguar, Rover), jousitus (DC-E-luokka, Renault, Peugeot) ja muut rakenteelliset komponenttien suunnittelu. Kuvio 2 esittää autoissa käytettyjen alumiinin komponentit.
BIW -suunnittelustrategia
Valkoinen vartalo on tavanomaisen auton raskain osa, jonka osuus ajoneuvon painosta on 25–30%. Kehonvalkoisessa suunnittelussa on kaksi rakennesuunnittelua.
1. ”Profiilin avaruuskehyksen suunnittelu” pienille ja keskisuurille autoille: Audi A8 on tyypillinen esimerkki, valkoisen runko painaa 277 kg, koostuu 59 profiilista (61 kg), 31 valusta (39 kg) ja 170 ohutlevestä (177 kg). Niihin liittyy niittaaminen, MIG -hitsaus, laserhitsaus, muut hybridihitsaukset, liimat jne.
2. ”Die-fored ohutlevy monokokkirakenne” keskisuurille ja suuren kapasiteetin autosovelluksille: Esimerkiksi Jaguar XJ (X350), 2002-malli (kuten alla kuvassa 4 esitetään), 295 kg massa ”leimattu rungon monokoque-rakenne” -valkoinen koostui 22 profiilista (21 kg), 15 valua (15 kg) (15 kg) ja 273 ohutlevyosat (259 kg). Yhteysmenetelmät sisältävät sitoutumisen, niittaamisen ja MiG -hitsauksen.
Alumiiniseoksen käyttö vartaloon
1. Ikä kovettu al-Mg-Si-seos
6000 -sarjan seokset sisältävät magnesiumia ja piitä, ja niitä käytetään tällä hetkellä autoteollisuuden runko -arkeissa A6016, A6111 ja A6181a. Euroopassa 1-1,2 mm EN-6016: lla on erinomainen muotoilu ja korroosionkestävyys ja sitä käytetään laajasti.
2. Ei-lämmitettävä hoidettavissa oleva al-MG-MN-seos
Erityisen suuren venymän kovettumisen vuoksi al-MG-MN-seoksilla on erinomainen muotoilu ja korkea lujuus, ja niitä käytetään laajasti autojen kuumavalssatuissa ja kylmäsavaroiduissa levyissä ja hydroformoituissa putkissa. Alustan tai pyörien levitys on vieläkin tehokkaampaa, koska jousivien liikkuvien osien massan vähentäminen parantaa ajon mukavuutta ja vähentää melutasoa.
3. Alumiiniprofiili
Euroopassa ehdotettiin täysin uusia autokonsepteja, jotka perustuvat alumiiniprofiilin suunnittelun, esimerkiksi alumiiniseoskehysten ja monimutkaisten alirakenteiden kanssa. Niiden suuri potentiaali monimutkaisissa malleissa ja toiminnallisessa integraatiossa tekevät niistä parhaiten sopivat kustannustehokkaaseen sarjan tuotantoon. Koska sammutusta vaaditaan suulakepuristuksen aikana, käytetään keskipitkän lujuuden 6000 ja suuren lujuuden 7000 ikä kovettuneita seoksia. Muodostuttavuus ja lopullinen lujuus hallitaan iän kovettumisen kautta myöhemmällä lämmityksellä. Alumiiniseosprofiileja käytetään pääasiassa kehyksen suunnittelussa, kaatumispalkkeissa ja muissa kaatumiskomponenteissa.
4. Alumiinivalu
Valitsut ovat autojen, kuten moottorilohkojen, sylinterinpäätä ja erityisiä rungon komponentteja, laajimmin käytettyjä alumiinikomponentteja. Jopa dieselmoottorit, jotka ovat lisänneet huomattavasti markkinaosuuttaan Euroopassa, ovat siirtymässä alumiinivaluihin kasvavien vahvuuden ja kestävyyden vaatimusten vuoksi. Samanaikaisesti alumiinia valusteita käytetään myös kehyksen suunnittelussa, akseliosissa ja rakenteellisissa osissa, ja uusien alsimgmn-alumiiniseosten korkeapainevalu on saavuttanut suuremman lujuuden ja taipuisuuden.
Alumiini on valittu materiaali monille autosovelluksille, kuten runko, runko ja monet rakenteelliset komponentit, sen alhaisen tiheyden, hyvän muodostumisen ja hyvän korroosionkestävyyden vuoksi. Kehon rakenteen suunnittelussa käytetty alumiini voi saavuttaa vähintään 30% painon alennuksen lähtökohtana suorituskykyvaatimusten mukaisesti. Myös alumiiniseoksia voidaan soveltaa suurimpaan osaan nykyistä kannetta. Joissakin tapauksissa, joilla on korkea vahvuusvaatimukset, 7000 sarjan seoksella voi silti ylläpitää laadukkaita etuja. Siksi suuren määrän sovelluksissa alumiiniseospainon vähentämisliuokset ovat taloudellisin menetelmä.
Toimittanut May Jiang Mat Alumiinista
Viestin aika: joulukuu 08-2023
