Možda se pitate: „Što aluminij čini tako uobičajenim u automobilima?“ ili „Što je to s aluminijem što ga čini tako izvrsnim materijalom za karoserije automobila?“, a da ne shvaćate da se aluminij koristi u automobilskoj proizvodnji od samih početaka automobila. Već 1889. godine aluminij se proizvodio u velikim količinama te se lijevao, valjao i oblikovao u automobilima.
Proizvođači automobila iskoristili su priliku za rad s materijalom koji se lakše oblikuje od čelika. U to vrijeme postojali su samo čistiji oblici aluminija, koji su karakteristično mekši i posjeduju veliku oblikovljivost i izvrsnu otpornost na koroziju koja se dugo zadržava. Ti su čimbenici naveli proizvođače automobila da liju u pijesku i oblikuju opsežne ploče karoserije koje su zatim zavarene i polirane ručno.
Do sredine 20. stoljeća, neki od najuglednijih proizvođača automobila koristili su aluminij u automobilima. To uključuje Bugatti, Ferrari, BMW, Mercedes i Porsche.
Zašto odabrati aluminij u automobilima?
Automobili su složeni strojevi koji se sastoje od otprilike 30 000 dijelova. Karoserije automobila, ili kostur vozila, najskuplji su i ključni za proizvodnju vozila.
Uključuju vanjske ploče koje daju oblik vozilu i unutarnje ploče koje djeluju kao ojačanje. Ploče su zavarene zajedno sa stupovima i ogradom. Karoserije automobila zatim uključuju prednja i stražnja vrata, grede motora, lukove kotača, branike, poklopce motora, putničke prostore, prednje, krovne i podne obloge.
Strukturna čvrstoća najvažniji je zahtjev za karoserije automobila. Međutim, karoserije automobila moraju biti i lagane, pristupačne za proizvodnju, otporne na hrđu i imati atraktivne kvalitete koje potrošači traže, poput izvrsnih karakteristika završne obrade površine.
Aluminij zadovoljava niz ovih zahtjeva iz nekoliko razloga:
Svestranost
Naravno, aluminij je iznimno svestran materijal. Oblikovanje i otpornost aluminija na koroziju olakšavaju mu obradu i oblikovanje.
Također je dostupan u raznim formatima, kao što su aluminijski lim, aluminijska zavojnica, aluminijska ploča, aluminijska cijev, aluminijski kanal, aluminijska greda, aluminijska šipka i aluminijski kutnik.
Svestranost omogućuje aluminiju da bude izbor materijala za niz automobilskih primjena koje mogu zahtijevati različite karakteristike, bilo da se radi o veličini i obliku, granici razvlačenja, završnoj obradi ili otpornosti na koroziju.
Jednostavnost obradivosti
Kvaliteta performansi i svestranost mogu se poboljšati raznim procesima izrade, kao što su kaljenje pečenjem, očvršćavanje deformacijom i taloženjem, vučenje, žarenje, lijevanje, prešanje i ekstruzija. Poboljšane tehnologije zavarivanja i dalje olakšavaju spajanje aluminija uz sigurnije rezultate.
Lagan i izdržljiv
Aluminij ima visok omjer čvrstoće i težine, što znači da je lagan i izdržljiv. Trendovi u automobilskoj industriji usmjereni su na smanjenje težine vozila, što je glavni cilj u industriji kako bi se ispunili stroži ciljevi emisija.
Istraživanje koje je provela tvrtka Drive Aluminum potvrđuje da aluminij u automobilima smanjuje težinu vozila te povećava potrošnju goriva i domet električnih vozila (EV). Budući da potražnja potrošača i ekološki poticaji dovode do povećane proizvodnje EV-a, možemo očekivati da će aluminij u karoserijama automobila nastaviti rasti kao način kompenzacije težine baterija i smanjenja emisija.
Mogućnost legiranja
Činjenica da se aluminij može legirati s nizom elemenata kako bi se pojačala svojstva poput čvrstoće, električne vodljivosti i otpornosti na koroziju, povećava njegovu upotrebu u automobilskoj proizvodnji.
Aluminij se dijeli u serije legura koje su određene njihovim glavnim legirajućim elementima. Serije aluminijskih legura 1xxx, 2xxx, 3xxx, 4xxx, 5xxx, 6xxx i 7xxx uključuju legure koje se koriste u karoserijama automobila.
Popis vrsta aluminija u karoserijama automobila
1100
Aluminij serije 1xxx je najčišći aluminij koji je dostupan. S čistoćom od 99%, aluminijski lim 1100 izuzetno je kovki. Također pokazuje izvrsnu otpornost na koroziju. Ovo je bila jedna od prvih legura korištenih u vozilima i koristi se i danas, prvenstveno u toplinskim izolatorima.
2024.
Serija aluminija 2xxx legirana je s bakrom. 2024 se često koristi u proizvodnji klipova, kočnica, rotora, cilindara, kotača i zupčanika jer pokazuje visoku čvrstoću i izvrsnu otpornost na umor.
3003, 3004, 3105
Manganska serija aluminija 3xxx ima izvrsnu oblikovljivost. Najvjerojatnije ćete vidjeti 3003, 3004 i 3105.
3003 pokazuje visoku čvrstoću, dobru oblikovljivost, obradivost i mogućnosti izvlačenja. Često se koristi za automobilske cijevi, panele, kao i za odljevke za hibridna i električna vozila.
3004 dijeli mnoge karakteristike čelika 3003 i može se dodatno koristiti za maske motora i radijatore.
3105 ima izvrsnu otpornost na koroziju, oblikovljivost i svojstva zavarivanja. Koristi se u automobilskim limovima za karoseriju, blatobranima, vratima i podnim oblogama.
4032
Aluminij serije 4xxx legiran je silicijem. 4032 će se koristiti za klipove, spirale kompresora i komponente motora jer pokazuje izvrsnu zavarljivost i otpornost na abraziju.
5005, 5052, 5083, 5182, 5251
Serija 5xxx jedna je od najpopularnijih za aluminijske karoserije automobila. Glavni legirajući element je magnezij, poznat po povećanju čvrstoće.
5005 se pojavljuje na oblogama karoserije, spremnicima goriva, pločama upravljača i cijevima.
5052 se smatra jednom od najispravnijih legura i kao rezultat toga pojavljuje se u mnoštvu automobilskih komponenti. Vidjet ćete je u spremnicima goriva, prikolicama kamiona, pločama ovjesa, oblogama zaslona, nosačima, disk i bubanj kočnicama i mnogim drugim nekritičnim automobilskim dijelovima.
5083 je izvrstan za složene automobilske komponente poput baza motora i obloga karoserije.
5182 se pojavljuje kao strukturni oslonac za karoserije automobila. Sve od strukturnih nosača do vrata, hauba i završnih ploča prednjih blatnika.
5251 se može vidjeti u automatskim panelima.
6016, 6022, 6061, 6082, 6181
Aluminijska serija 6xxx legirana je magnezijem i silicijem, može se pohvaliti nekim od najboljih mogućnosti ekstruzije i lijevanja te pokazuje idealnu završnu obradu površine.
6016 i 6022 namijenjeni su za obloge karoserija automobila, vrata, prtljažnika, krovova, blatobrana i vanjskih ploča gdje je otpornost na udubljenja ključna.
6061 pokazuje izvanredne karakteristike završne obrade površine, otpornost na koroziju i visoku čvrstoću. Pojavljuje se u poprečnim nosačima, kočnicama, kotačima, osovinama propelera, karoserijama kamiona i autobusa, zračnim jastucima i prijemnim spremnicima.
6082 ima jednu od najboljih otpornosti na udarce. Stoga se koristi za nosive okvire.
6181 služi kao vanjska obloga karoserije.
7003, 7046
7xxx je najmoćnija i najčvršća klasa legure, legirana cinkom i magnezijem.
7003 je ekstruzijska legura koja se prvenstveno koristi za zavarene oblike u izradi udarnih greda, kliznih elemenata sjedala, ojačanja branika, okvira motocikala i naplataka.
7046 ima mogućnosti šupljeg ekstrudiranja i dobra svojstva zavarivanja. Pokazuje se u sličnim primjenama kao i 7003.
Budućnost aluminija u automobilima
Imamo sve razloge vjerovati da je ono što su proizvođači automobila shvatili krajem 19. stoljeća i danas istina: aluminij je izvanredan izbor za vozila! Od kada je prvi put uveden, legure i poboljšane tehnike izrade samo su povećale upotrebu aluminija u automobilima. Uz globalnu zabrinutost za održivost i utjecaj na okoliš, očekuje se da će aluminij postići znatan raspon i dubinu utjecaja u automobilskoj industriji.
Autor: Sara Montijo
Izvor: https://www.kloecknermetals.com/blog/aluminum-in-cars/
(Za kršenje, molimo kontaktirajte nas izbrisano.)
Uredio May Jiang iz MAT Aluminuma
Vrijeme objave: 22. svibnja 2023.
