Європейська автомобільна промисловість славиться своїм вдосконаленим та дуже інноваційним. За допомогою сприяння політиці економії енергії та зменшення викидів, щоб зменшити споживання палива та викиди вуглекислого газу, вдосконалені та інноваційно розроблені алюмінієві сплави широко використовуються в дизайні автомобіля. За статистикою, за останні десять років середня кількість алюмінію, що використовується в пасажирських автомобілях, подвоїлася, а зменшення ваги алюмінієвих сплавів показано на малюнку 1 нижче. На основі інноваційних концепцій дизайну ця тенденція триватиме в найближчі кілька років.
У процесі легкої розробки алюмінієві сплави стикаються з жорстокою конкуренцією з іншими новими матеріалами, такими як високоміцна сталь, яка все ще може підтримувати високу міцність після тонкої стіни. Крім того, існують композитні матеріали магнію, титану, скляного або вуглецевого волокна, останні з яких вже широко використовуються в аерокосмічній. Тепер концепція мультиматеріальної конструкції була інтегрована в автомобільний дизайн, і докладаються зусилля для застосування відповідних матеріалів у відповідні деталі. Дуже важливим завданням є проблема з'єднання та обробки поверхні, і були розроблені різні рішення, такі як компоненти блоку двигуна та силовий потяг, конструкція рамки (Audi A2, A8, BMW Z8, Lotus Elise), Тонка плита (Honda NSX , Jaguar, Rover), підвіска (клас DC-E, Renault, Peugeot) та інші структурні компоненти. На малюнку 2 показані компоненти алюмінію, що використовуються в автомобілях.
Стратегія дизайну BIW
Тіло-біле-найважча частина звичайного автомобіля, що становить 25% до 30% ваги транспортного засобу. У дизайні кузова в білій конструкції є дві структурні конструкції.
1. „Профільна конструкція простору” для невеликих та середніх автомобілів: Audi A8 - типовий приклад, тіло в білому важить 277 кг, складається з 59 профілів (61 кг), 31 кастингу (39 кг) та 170 листового металу (177 кг). До них приєднуються заклепки, зварювання Міга, лазерне зварювання, інше гібридне зварювання, склеювання тощо.
2. «Структура монококоного листового металу» для середнього та великої ємності: Наприклад, Jaguar XJ (X350), 2002 модель (як показано на малюнку 4 нижче), 295 кг маси «штампована конструкція монокококової структури» в білій білої складалася з 22 профілів (21 кг), 15 кастинг (15 кг) і 273 деталі з листового металу (259 кг). Методи з'єднання включають зварювання, заклепки та зварювання MIG.
Застосування алюмінієвого сплаву на тілі
1. Вік загартовував сплав аль-Mg-Si
Сплави серії 6000 містять магній та кремній і в даний час використовуються в автомобільних аркушах тіла як A6016, A6111 та A6181A. У Європі 1-1,2 мм EN-6016 має чудову формулюваність та резистентність до корозії та широко використовується.
2. Негірний сплав Al-MG-MN-MN
Завдяки специфічному високому загартованню деформації, сплави AL-MG-MN демонструють відмінну форму та високу міцність, і широко використовуються в автомобільних гарячих прокатних та холодних простирадлах та гідроформуваних трубах. Застосування в шасі або колесах є ще більш ефективним, оскільки масове зниження деталей, що рухаються, що не рухаються, додатково підвищує комфорт руху та знижує рівень шуму.
3. Алюмінієвий профіль
У Європі були запропоновані абсолютно нові концепції автомобілів на основі дизайну алюмінієвого профілю, наприклад, кадрів з алюмінієвого сплаву та складних підструктур. Їх великий потенціал для складних конструкцій та функціональної інтеграції робить їх найкраще підходить для рентабельного виробництва серій. Оскільки гасіння необхідне під час екструзії, використовуються середня міцність 6000 та високі сили 7000 вікових твердих сплавів. Формування та кінцева міцність контролюються за рахунок загартування віку шляхом подальшого нагрівання. Профілі алюмінієвих сплавів в основному використовуються в дизайні рамки, променях аварій та інших компонентів аварій.
4. Алюмінієвий кастинг
Виливки - це найбільш широко використовувані алюмінієві компоненти в автомобілях, таких як блоки двигунів, головки циліндрів та спеціальні компоненти шасі. Навіть дизельні двигуни, які значно збільшили свою частку ринку в Європі, переходять на алюмінієві виливки через збільшення вимог до міцності та довговічності. У той же час алюмінієві лиття також використовуються в дизайні рамки, деталей вала та конструкційних деталей, а також лиття високого тиску нових алюмінієвих сплавів AlsimgMN досягли більшої міцності та пластичності.
Алюміній - це матеріал вибору для багатьох автомобільних застосувань, таких як шасі, тіло та багато структурних компонентів завдяки низькій щільності, хорошій формуванню та хорошій резистентності до корозії. Алюміній, що використовується в конструкції структури тіла, може досягти щонайменше на 30% зниження ваги за передумовою вимог щодо виконання продуктивності. Також алюмінієві сплави можна наносити на більшість частин поточної кришки. У деяких випадках з вимогами до високої міцності 7000 сплавів серії все ще можуть підтримувати якісні переваги. Тому для високих об'ємних застосувань рішення щодо зменшення ваги алюмінієвого сплаву є найбільш економічним методом.
Під редакцією травня Цзян від Mat Aluminium
Час посади: грудень-08-2023
