Ви можете запитати себе: «Що робить алюміній таким поширеним в автомобілях?» або «Що в алюмінії такого чудового матеріалу для кузовів автомобілів?», не усвідомлюючи, що алюміній використовувався в автомобілебудуванні з самого початку появи автомобілів. Ще в 1889 році алюміній вироблявся у великих кількостях, а потім лив, прокатувався та формувався в автомобілях.
Автовиробники скористалися можливістю працювати з матеріалом, який легше формувати, ніж сталь. У той час існували лише чистіші форми алюмінію, які характеризуються м'якшістю, мають чудову формуваність і чудову стійкість до корозії, що зберігається з часом. Ці фактори спонукали автовиробників до лиття в піщані форми та формування великих кузовних панелей, які потім зварювалися та полірувалися вручну.
До середини 20-го століття деякі з найшанованіших автовиробників використовували алюміній в автомобілях. Серед них Bugatti, Ferrari, BMW, Mercedes та Porsche.
Чому варто обрати алюміній для автомобілів?
Автомобілі – це складні машини, що складаються приблизно з 30 000 деталей. Кузови автомобілів, або скелет транспортного засобу, є найдорожчими та найважливішими для виробництва транспортних засобів.
Вони включають зовнішні панелі, які надають форму транспортному засобу, та внутрішні панелі, які виконують роль армування. Панелі зварюються разом зі стійками та поручнями. Кузови автомобілів включають передні та задні двері, балки двигуна, колісні арки, бампери, капоти, салони, передню частину, дах та підлогу.
Структурна міцність є найважливішою вимогою до кузовів автомобілів. Однак кузови автомобілів також повинні бути легкими, доступними у виробництві, стійкими до іржі та мати привабливі якості, яких прагнуть споживачі, такі як відмінні характеристики обробки поверхні.
Алюміній відповідає цим вимогам з кількох причин:
Універсальність
Звичайно, алюміній — це надзвичайно універсальний матеріал. Формовність та стійкість алюмінію до корозії роблять його легким в обробці та формуванні.
Він також доступний у різних форматах, таких як алюмінієвий лист, алюмінієва котушка, алюмінієва пластина, алюмінієва труба, алюмінієва труба, алюмінієвий швелер, алюмінієва балка, алюмінієвий пруток та алюмінієвий кутник.
Універсальність дозволяє алюмінію бути обраним матеріалом для низки автомобільних застосувань, які можуть вимагати різних характеристик, будь то розмір і форма, межа плинності, характеристики обробки або стійкість до корозії.
Легкість обробки
Якість та універсальність виготовлення можна підвищити за допомогою різних процесів виготовлення, таких як гартування випіканням, деформаційне та дисперсійне гартування, волочіння, відпал, лиття, формування та екструзія. Удосконалені технології зварювання продовжують спрощувати з'єднання алюмінію та забезпечувати безпечніші результати.
Легкий та міцний
Алюміній має високе співвідношення міцності до ваги, що означає, що він легкий і довговічний. Тенденції у використанні алюмінію в автомобільній галузі зосереджені на зменшенні ваги транспортних засобів, що є головною метою галузі для досягнення суворіших цільових показників викидів.
Дослідження, проведене Drive Aluminum, підтверджує, що алюміній в автомобілях зменшує вагу транспортного засобу та збільшує економію палива та запас ходу електромобілів (EV). Оскільки споживчий попит та екологічні стимули призводять до збільшення виробництва електромобілів, можна очікувати, що використання алюмінію в кузовах автомобілів продовжуватиме зростати як спосіб компенсації ваги акумуляторів та зниження викидів.
Можливість легування
Те, що алюміній можна легувати низкою елементів для посилення таких якостей, як міцність, електропровідність та стійкість до корозії, збільшує його використання в автомобілебудуванні.
Алюміній поділяється на серії сплавів, які визначаються їхніми основними легуючими елементами. Серії алюмінієвих сплавів 1xxx, 2xxx, 3xxx, 4xxx, 5xxx, 6xxx та 7xxx включають сплави, що використовуються в кузовах автомобілів.
Список марок алюмінію в кузовах автомобілів
1100
Алюміній серії 1xxx — це найчистіший алюміній з усіх доступних. З чистотою 99% алюмінієвий лист 1100 надзвичайно ковкий. Він також демонструє чудову стійкість до корозії. Це був один з перших сплавів, що використовувалися в транспортних засобах, і він продовжує використовуватися й сьогодні, переважно в теплоізоляторах.
2024 рік
Алюміній серії 2xxx виготовляється з легуванням міддю. 2024 часто використовується у виробництві поршнів, компонентів гальм, роторів, циліндрів, коліс та шестерень, оскільки він демонструє високу міцність та чудову стійкість до втоми.
3003, 3004, 3105
Марганцева серія алюмінію 3xxx має чудову формуваність. Найімовірніше, ви побачите марки 3003, 3004 та 3105.
3003 демонструє високу міцність, добру формуваність, оброблюваність та здатність до витяжки. Його часто використовують для автомобільних трубопроводів, панелей, а також для силового лиття гібридів та електромобілів.
3004 має багато спільних характеристик зі сталлю 3003 і може додатково використовуватися для панелей решіток капота та радіаторів.
3105 має чудову стійкість до корозії, формуваність та зварювальні характеристики. Він використовується в листовому виробництві автомобільних кузовів, крил, дверей та підлогових панелей.
4032
Алюміній серії 4xxx виготовляється з легованого кремнію. Сталь 4032 буде використовуватися для поршнів, спіралей компресорів та компонентів двигуна, оскільки вона демонструє чудову зварюваність та стійкість до стирання.
5005, 5052, 5083, 5182, 5251
Серія 5xxx є однією з найпопулярніших для алюмінієвих кузовів автомобілів. Її основним легуючим елементом є магній, відомий своєю здатністю підвищувати міцність.
5005 проявляється на панелях кузова, паливних баках, рульових панелях та трубопроводах.
5052 вважається одним із найбільш зручних у використанні сплавів і тому використовується в багатьох автомобільних компонентах. Ви побачите його в паливних баках, причепах вантажівок, підвісних пластинах, панелях дисплеїв, кронштейнах, дискових і барабанних гальмах та багатьох інших некритичних автомобільних деталях.
5083 чудово підходить для складних автомобільних компонентів, таких як основи двигуна та панелі кузова.
5182 виступає як несуча конструкційна опора для кузовів автомобілів. Від несучих кронштейнів до дверей, капотів та торцевих пластин передніх крил.
5251 можна побачити в автомобільних панелях.
6016, 6022, 6061, 6082, 6181
Алюмінієві сталі серії 6xxx виготовлені з магнію та кремнію, вони можуть похвалитися одними з найкращих характеристик екструзії та лиття, а також демонструють ідеальні характеристики обробки поверхні.
Сталі 6016 та 6022 призначені для покриття кузова автомобілів, дверей, багажників, дахів, крил та зовнішніх пластин, де стійкість до вм'ятин є ключовою.
6061 демонструє видатні характеристики обробки поверхні, стійкість до корозії та високу міцність. Він використовується в поперечних елементах, гальмах, карданних валах коліс, кузовах вантажівок та автобусів, подушках безпеки та ресиверних баках.
6082 має одну з найкращих характеристик ударостійкості. Як наслідок, його використовують для несучих каркасів.
6181 служить зовнішньою панеллю кузова.
7003, 7046
7xxx — це найпотужніший і найміцніший клас сплавів, легований цинком і магнієм.
7003 – це екструзійний сплав, який використовується переважно для зварних профілів при виготовленні ударних балок, слайдерів сидінь, підсилення бамперів, рам мотоциклів та дисків.
7046 має можливості екструзії порожнистої сталі та добрі зварювальні властивості. Він проявляється у подібних застосуваннях, як і 7003.
Майбутнє алюмінію в автомобілях
У нас є всі підстави вважати, що те, що виробники автомобілів зрозуміли наприкінці 1800-х років, залишається вірним і сьогодні: алюміній – чудовий вибір для транспортних засобів! З моменту його появи сплави та вдосконалені технології виготовлення лише збільшили використання алюмінію в автомобілях. У поєднанні з глобальною стурбованістю щодо сталого розвитку та впливу на навколишнє середовище, очікується, що алюміній досягне значного діапазону та глибини впливу в автомобільній промисловості.
Автор: Сара Монтіхо
Джерело: https://www.kloecknermetals.com/blog/aluminum-in-cars/
(У разі порушення, будь ласка, зв’яжіться з нами, щоб видалити.)
Під редакцією Мей Цзян з MAT Aluminum
Час публікації: 22 травня 2023 р.
