Europos automobilių pramonė garsėja pažangia ir labai novatoriška. Skatinant energijos taupymo ir emisijų mažinimo politiką, siekiant sumažinti degalų sąnaudas ir anglies dvideginio išmetimą, patobulinti ir naujoviško dizaino aliuminio lydiniai plačiai naudojami automobilių projektavimui. Remiantis statistika, per pastaruosius dešimt metų vidutinis lengvuosiuose automobiliuose naudojamo aliuminio kiekis padvigubėjo, o aliuminio lydinių svorio mažinimas parodytas 1 paveiksle žemiau. Remiantis naujoviškomis dizaino koncepcijomis, ši tendencija išliks kelerius ateinančius metus.
Lengvo svorio kūrimo procese aliuminio lydiniai susiduria su įnirtinga konkurencija su kitomis naujomis medžiagomis, tokiomis kaip didelio stiprumo plienas, kuris vis tiek gali išlaikyti aukštą stiprumą po plonasienės konstrukcijos. Be to, yra magnio, titano, stiklo ar anglies pluošto kompozitinių medžiagų, pastarosios jau plačiai naudojamos kosminėje erdvėje. Dabar kelių medžiagų dizaino koncepcija buvo integruota į automobilių dizainą, o tinkamoms detalėms stengiamasi pritaikyti tinkamas medžiagas. Labai svarbus iššūkis yra sujungimo ir paviršiaus apdorojimo problema, kuriami įvairūs sprendimai, tokie kaip variklio bloko ir jėgos pavaros komponentai, rėmo konstrukcija (Audi A2, A8, BMW Z8, Lotus Elise), plonos plokštės konstrukcija (Honda NSX). , Jaguar, Rover), pakabos (DC-E klasė, Renault, Peugeot) ir kitų konstrukcinių komponentų projektavimas. 2 paveiksle pavaizduoti automobiliuose naudojami aliuminio komponentai.
BIW dizaino strategija
Baltas kėbulas yra sunkiausia įprasto automobilio dalis, sverianti 25–30 % transporto priemonės svorio. Baltame korpuse yra du konstrukciniai dizainai.
1. „Profilinio erdvės rėmo dizainas“ skirtas mažiems ir vidutinio dydžio automobiliams: Audi A8 yra tipiškas pavyzdys, baltos spalvos kėbulas sveria 277 kg, susideda iš 59 profilių (61 kg), 31 liejinio (39 kg) ir 170 skardos (177 kg). Jie sujungiami kniedijimu, MIG suvirinimu, suvirinimu lazeriu, kitu hibridiniu suvirinimu, klijavimu ir kt.
2. „Monokokinė kaltinė lakštinio metalo konstrukcija“, skirta vidutinės ir didelės talpos automobiliams: pavyzdžiui, Jaguar XJ (X350), 2002 m. modelis (kaip parodyta toliau pateiktame 4 paveiksle), 295 kg masės „štampuota kėbulo monokokinė struktūra“ baltas korpusas susideda iš 22 profilių (21 kg), 15 liejinių (15 kg) ir 273 skardos detalės (259 kg). Sujungimo būdai apima klijavimą, kniedijimą ir MIG suvirinimą.
Aliuminio lydinio užtepimas ant korpuso
1. Senstant sukietintas Al-Mg-Si lydinys
6000 serijos lydiniuose yra magnio ir silicio ir šiuo metu jie naudojami automobilių kėbulo lakštuose kaip A6016, A6111 ir A6181A. Europoje 1-1,2 mm EN-6016 pasižymi puikiu formavimu ir atsparumu korozijai ir yra plačiai naudojamas.
2. Termiškai neapdorojamas Al-Mg-Mn lydinys
Dėl specifinio didelio sukietėjimo Al-Mg-Mn lydiniai pasižymi puikiu formavimu ir dideliu stiprumu, todėl yra plačiai naudojami automobilių karšto ir šalto valcavimo lakštuose ir hidroformuotuose vamzdžiuose. Naudojimas važiuoklėje ar ratuose yra dar efektyvesnis, nes nesumažėjusi judančių dalių masė papildomai padidina vairavimo komfortą ir sumažina triukšmo lygį.
3. Aliuminio profilis
Europoje buvo pasiūlytos visiškai naujos automobilių koncepcijos, pagrįstos aliuminio profilio konstrukcija, pavyzdžiui, aliuminio lydinio rėmai ir sudėtingos pagrindo konstrukcijos. Dėl didelio sudėtingo dizaino ir funkcinės integracijos potencialo jie geriausiai tinka ekonomiškai serijinei gamybai. Kadangi ekstruzijos metu reikalingas grūdinimas, naudojami vidutinio stiprumo 6000 ir didelio stiprumo 7000 amžiaus grūdinami lydiniai. Formavimas ir didžiausias stiprumas kontroliuojami kietėjant senėjimui vėliau kaitinant. Aliuminio lydinio profiliai daugiausia naudojami rėmo projektavimui, smūgio sijos ir kiti susidūrimo komponentai.
4. Aliuminio liejimas
Liejiniai yra plačiausiai automobiliuose naudojami aliuminio komponentai, tokie kaip variklių blokai, cilindrų galvutės ir specialūs važiuoklės komponentai. Netgi dyzeliniai varikliai, labai padidinę savo rinkos dalį Europoje, dėl didėjančių stiprumo ir ilgaamžiškumo reikalavimų pereina prie aliuminio liejinių. Tuo pačiu metu aliuminio liejiniai taip pat naudojami rėmo, veleno dalių ir konstrukcinių dalių konstrukcijoje, o aukšto slėgio liejimas iš naujų AlSiMgMn aliuminio lydinių pasiekė didesnį stiprumą ir lankstumą.
Aliuminis yra pasirinkta medžiaga daugeliui automobilių, tokių kaip važiuoklė, kėbulas ir daugelis konstrukcinių komponentų dėl mažo tankio, gero formavimo ir gero atsparumo korozijai. Aliuminis, naudojamas kėbulo konstrukcijų projektavimui, gali sumažinti svorį bent 30 %, jei laikomasi eksploatacinių reikalavimų. Be to, aliuminio lydiniai gali būti naudojami daugumai dabartinės dangos dalių. Kai kuriais atvejais, esant dideliems stiprumo reikalavimams, 7000 serijos lydiniai vis tiek gali išlaikyti kokybės pranašumus. Todėl didelio tūrio naudojimui aliuminio lydinio svorio mažinimo sprendimai yra ekonomiškiausias būdas.
Redagavo May Jiang iš MAT Aluminium
Paskelbimo laikas: 2023-12-08
