Europska automobilska industrija poznata je po naprednom i vrlo inovativnom. S promocijom politika uštede energije i smanjenja emisija, kako bi se smanjila potrošnja goriva i emisija ugljičnog dioksida, poboljšane i inovativno dizajnirane aluminijske legure široko se koriste u automobilskom dizajnu. Prema statistikama, u posljednjih deset godina prosječna količina aluminija koja se koristi u putničkim automobilima udvostručila se, a smanjenje težine aluminijskih legura prikazano je na slici 1 u nastavku. Na temelju inovativnih koncepata dizajna, ovaj će se trend nastaviti u narednih nekoliko godina.
U procesu laganog razvoja, aluminijske legure suočavaju se s žestokom konkurencijom s drugim novim materijalima, poput čelika visoke čvrstoće, koji i dalje mogu održavati visoku čvrstoću nakon tanko zidskog dizajna. Pored toga, postoje kompozitni materijali magnezija, titana, stakla ili ugljičnih vlakana, od kojih se posljednji već široko koristi u zrakoplovnim. Sada je koncept multi-materijalnog dizajna integriran u automobilski dizajn, a ulažu se napori na primjenu odgovarajućih materijala na odgovarajuće dijelove. Vrlo važan izazov je problem povezivanja i površinskog obrade, a razvijena su razna rješenja, kao što su blok motora i komponente napajanja, dizajn okvira (Audi A2, A8, BMW Z8, Lotus Elise), struktura tanke ploče (Honda NSX , Jaguar, Rover), suspenzija (DC-E klasa, Renault, Peugeot) i drugi dizajn strukturnih komponenti. Na slici 2 prikazane su komponente aluminija koji se koriste u automobilima.
Strategija dizajna BIW -a
Tijelo-bijelo je najteži dio konvencionalnog automobila, koji čini 25% do 30% težine vozila. U dizajnu tijela-bijeli dizajn postoje dva strukturna dizajna.
1. "Dizajn svemirskog okvira profila" za male i srednje automobile: Audi A8 je tipičan primjer, tijelo u bijeloj težini 277 kg, sastoji se od 59 profila (61 kg), 31 odljeva (39 kg) i 170 lima (177 kg). Pridružuju im se zakovica, Mig zavarivanje, lasersko zavarivanje, drugo hibridno zavarivanje, lijepljenje itd.
2. "Monokokna struktura lima s limom" za srednje do velikog kapaciteta: Na primjer, Jaguar XJ (X350), model iz 2002. (kao što je prikazano na slici 4 dolje), 295 kg mase „Struktura monokoke utisnuta tijela“ tijelo-bijelo sastojalo se od 22 profila (21 kg), 15 odljeva (15 kg) i 273 dijelova lima (259 kg). Metode povezivanja uključuju vezivanje, zakovice i zavarivanje MIG.
Primjena aluminijske legure na tijelu
1. Dob otvrdnjana legura al-mg-si
Legure serije 6000 sadrže magnezij i silicij i trenutno se koriste u automobilskim listovima za tijelo kao A6016, A6111 i A6181A. U Europi, 1-1,2 mm EN-6016 ima izvrsnu formabilnost i otpornost na koroziju i široko se koristi.
2. legura bez grijanja al-mg-mn
Zbog specifičnih očvršćivanja visokog naprezanja, legure al-MG-Mn pokazuju izvrsnu formabilnost i visoku čvrstoću, a široko se koriste u automobilskim vrućim valjanim i hladno valjanim listovima i hidroformiranim cijevima. Primjena u šasiji ili kotačima je još učinkovitija jer smanjenje mase nepunih pokretnih dijelova dodatno povećava udobnost vožnje i smanjuje razinu buke.
3. Aluminijski profil
U Europi su predloženi potpuno novi koncepti automobila na temelju dizajna aluminijskog profila, na primjer, okvira aluminijskih legura i složenih podstruktura. Njihov veliki potencijal za složene dizajne i funkcionalnu integraciju čini ih najprikladnijim za isplativu proizvodnju serija. Budući da je potrebno gašenje tijekom ekstruzije, koristi se srednja čvrstoća 6000 i visoku čvrstoću 7000 dobnih legura. Snag i krajnja čvrstoća kontroliraju se u dobi od stvrdnjavanja naknadnim grijanjem. Profili aluminijske legure uglavnom se koriste u dizajnu okvira, gredama sudara i ostalim komponentama sudara.
4. aluminijsko lijevanje
Kasting su najčešće korištene aluminijske komponente u automobilima, kao što su blokovi motora, glave cilindra i posebne komponente šasije. Čak i dizelski motori, koji su uvelike povećali svoj tržišni udio u Europi, prelaze u aluminijske odljeve zbog sve većih zahtjeva za snagom i izdržljivošću. Istodobno, aluminijski odljevi se također koriste u dizajnu okvira, dijelovima osovine i strukturnim dijelovima, a lijevanje novih aluminijskih legura visokog tlaka visokog tlaka postiglo je veću čvrstoću i duktilnost.
Aluminij je materijal izbora za mnoge automobilske aplikacije kao što su šasija, tijelo i mnoge strukturne komponente zbog njegove male gustoće, dobre formabilnosti i dobre otpornosti na koroziju. Aluminij koji se koristi u dizajnu tjelesne strukture može postići najmanje 30% smanjenja težine u skladu s pretpostavkom ispunjavanja zahtjeva za izvedbu. Također, aluminijske legure mogu se primijeniti na većinu dijelova trenutnog poklopca. U nekim slučajevima s visokim zahtjevima za čvrstoćom, 7000 legura serije i dalje može održavati kvalitetne prednosti. Stoga su za primjene visokog volumena rješenja za smanjenje težine aluminijske legure najekonomičnije metode.
Uredio May Jiang iz Mat Aluminium
Post Vrijeme: dec-08-2023
