Možno sa sami seba pýtate: „Čo robí hliník v autách takým bežným?“ alebo „Čo z neho robí taký skvelý materiál na karosérie áut?“ bez toho, aby ste si uvedomili, že hliník sa v automobilovom priemysle používa už od počiatkov automobilov. Už v roku 1889 sa hliník vyrábal vo veľkom množstve a v automobiloch sa odlieval, valcoval a tvaroval.
Výrobcovia automobilov využili príležitosť pracovať s ľahšie tvarovateľným materiálom ako oceľ. V tom čase existovali iba čistejšie formy hliníka, ktoré sa vyznačujú mäkšou konštrukciou, vyznačujú sa vynikajúcou tvárnosťou a odolnosťou proti korózii, ktorá si dlho vydrží. Tieto faktory viedli výrobcov automobilov k odlievaniu do pieskovej formy a tvarovaniu rozsiahlych panelov karosérie, ktoré sa potom zvárali a leštili ručne.
V polovici 20. storočia niektorí z najuznávanejších výrobcov automobilov používali hliník v automobiloch. Patrili medzi ne Bugatti, Ferrari, BMW, Mercedes a Porsche.
Prečo si vybrať hliník v autách?
Autá sú zložité stroje pozostávajúce z približne 30 000 dielov. Karosérie automobilov alebo kostra vozidla sú najdrahšie a najdôležitejšie pre výrobu vozidiel.
Zahŕňajú vonkajšie panely, ktoré dodávajú vozidlu tvar, a vnútorné panely, ktoré slúžia ako výstuž. Panely sú zvarené so stĺpikmi a zábradliami. Karosérie automobilov potom zahŕňajú predné a zadné dvere, nosníky motora, podbehy kolies, nárazníky, kapoty, priestory pre cestujúcich, predné, strešné a podlahové obloženie.
Najdôležitejšou požiadavkou na karosérie automobilov je konštrukčná stabilita. Karosérie však musia byť aj ľahké, cenovo dostupné na výrobu, odolné voči hrdzi a musia mať atraktívne vlastnosti, ktoré spotrebitelia vyhľadávajú, ako napríklad vynikajúce vlastnosti povrchovej úpravy.
Hliník spĺňa rozsah týchto požiadaviek z niekoľkých dôvodov:
Všestrannosť
Hliník je prirodzene mimoriadne všestranný materiál. Jeho tvárnosť a odolnosť voči korózii uľahčujú jeho spracovanie a tvarovanie.
Je tiež k dispozícii v rôznych formátoch, ako sú hliníkové plechy, hliníkové cievky, hliníkové dosky, hliníkové rúrky, hliníkové potrubia, hliníkové kanály, hliníkové nosníky, hliníkové tyče a hliníkové uhly.
Všestrannosť umožňuje hliníku byť preferovaným materiálom pre rôzne automobilové aplikácie, ktoré môžu vyžadovať rôzne vlastnosti, či už ide o veľkosť a tvar, medzu klzu, povrchovú úpravu alebo odolnosť proti korózii.
Jednoduchá spracovateľnosť
Kvalitu a všestrannosť je možné zlepšiť rôznymi výrobnými procesmi, ako je kalenie vypaľovaním, kalenie deformáciou a precipitačné kalenie, ťahanie, žíhanie, odlievanie, lisovanie a extrúzia. Zdokonalené technológie zvárania neustále uľahčujú spájanie hliníka a prinášajú bezpečnejšie výsledky.
Ľahký a odolný
Hliník má vysoký pomer pevnosti k hmotnosti, čo znamená, že je ľahký a odolný. Trendy v automobilovom priemysle v oblasti hliníka sa zameriavajú na znižovanie hmotnosti vozidiel, čo je hlavný cieľ v tomto odvetví s cieľom splniť prísnejšie emisné ciele.
Výskum spoločnosti Drive Aluminum potvrdzuje, že hliník v automobiloch znižuje hmotnosť vozidla a zvyšuje spotrebu paliva a dojazd elektrických vozidiel (EV). Keďže spotrebiteľský dopyt a environmentálne stimuly vedú k zvýšenej výrobe elektromobilov, môžeme očakávať, že hliník v karosériách automobilov bude naďalej rásť ako spôsob kompenzácie hmotnosti batérií a zníženia emisií.
Schopnosť legovania
To, že hliník sa dá legovať s rôznymi prvkami na zosilnenie vlastností, ako je pevnosť, elektrická vodivosť a odolnosť voči korózii, zvyšuje jeho využitie v automobilovom priemysle.
Hliník sa delí na série zliatin, ktoré sú určené ich hlavnými legujúcimi prvkami. Série hliníkových zliatin 1xxx, 2xxx, 3xxx, 4xxx, 5xxx, 6xxx a 7xxx zahŕňajú zliatiny, ktoré sa používajú v karosériách automobilov.
Zoznam hliníkových tried v karosériách automobilov
1100
Hliník radu 1xxx je najčistejší dostupný hliník. S 99 % čistotou je hliníkový plech 1100 mimoriadne tvárny. Vykazuje tiež vynikajúcu odolnosť voči korózii. Bola to jedna z prvých zliatin používaných vo vozidlách a používa sa dodnes, predovšetkým v tepelných izolátoroch.
2024
Hliník radu 2xxx je legovaný meďou. Hliník 2024 sa často používa pri výrobe piestov, brzdových komponentov, rotorov, valcov, kolies a ozubených kolies, pretože vykazuje vysokú pevnosť a vynikajúcu odolnosť proti únave.
3003, 3004, 3105
Mangánový hliník radu 3xxx má vynikajúcu tvárnosť. Najpravdepodobnejšie budete vidieť 3003, 3004 a 3105.
Oceľ 3003 vykazuje vysokú pevnosť, dobrú tvárnosť, spracovateľnosť a ťažnosť. Často sa používa na výrobu automobilových potrubí, panelov, ako aj na odliatky pre hybridy a elektromobily.
Olej 3004 má mnoho spoločných charakteristík s materiálom 3003 a možno ho použiť aj na panely mriežky krytu motora a chladiče.
3105 má vynikajúcu odolnosť proti korózii, tvárnosť a zváracie vlastnosti. Používa sa v plechoch karosérií automobilov, na blatníky, dvere a podlahové panely.
4032
Hliník radu 4xxx je legovaný kremíkom. Oceľ 4032 sa použije na piesty, špirály kompresorov a komponenty motora, pretože vykazuje vynikajúcu zvárateľnosť a odolnosť voči oderu.
5005, 5052, 5083, 5182, 5251
Séria 5xxx je jednou z najobľúbenejších pre hliníkové karosérie automobilov. Jej hlavným legujúcim prvkom je horčík, o ktorom je známe, že zvyšuje pevnosť.
5005 sa prejavuje na obložení karosérie, palivových nádržiach, riadiacich doskách a potrubí.
Zliatina 5052 sa považuje za jednu z najpoužívanejších zliatin a preto sa objavuje v množstve automobilových komponentov. Uvidíte ju v palivových nádržiach, prívesoch nákladných vozidiel, závesných doskách, paneloch displejov, konzolách, kotúčových a bubnových brzdách a mnohých ďalších nekritických automobilových dieloch.
5083 je vynikajúci pre zložité automobilové komponenty, ako sú základne motorov a panely karosérie.
5182 sa javí ako nosná konštrukcia pre karosérie automobilov. Všetko od nosných konštrukcií, cez dvere, kapoty až po koncové dosky predných krídel.
5251 je možné vidieť v automatických paneloch.
6016, 6022, 6061, 6082, 6181
Hliníková séria 6xxx je legovaná horčíkom a kremíkom, môže sa pochváliť niektorými z najlepších extrúznych a odlievacích schopností a vykazuje ideálny charakter povrchovej úpravy.
Ocele 6016 a 6022 sú určené na poťahovanie karosérií automobilov, dverí, kufrov, striech, blatníkov a vonkajších plechov, kde je kľúčová odolnosť voči preliačinám.
Oceľ 6061 sa vyznačuje vynikajúcimi vlastnosťami povrchovej úpravy, odolnosťou proti korózii a vysokou pevnosťou. Používa sa v priečnych nosníkoch, brzdách, kolesách, kĺbových hriadeľoch, karosériách nákladných vozidiel a autobusov, airbagoch a nádržiach.
6082 má jednu z najlepších odolností voči nárazu. Preto sa používa na nosné konštrukcie.
6181 slúži ako vonkajší obklad karosérie.
7003, 7046
Zliatina 7xxx je najsilnejšia a najpevnejšia trieda zliatin, legovaná zinkom a horčíkom.
7003 je extrudovaná zliatina používaná predovšetkým na zvárané tvary pri výrobe nárazových nosníkov, posuvníkov sedadiel, výstuh nárazníkov, rámov motocyklov a ráfikov.
7046 má duté extrúzne schopnosti a dobré zváracie vlastnosti. Vykazuje podobné aplikácie ako 7003.
Budúcnosť hliníka v automobiloch
Máme všetky dôvody domnievať sa, že to, čo si výrobcovia automobilov uvedomili koncom 19. storočia, platí dodnes: hliník je vynikajúcou voľbou pre vozidlá! Od jeho prvého uvedenia na trh zliatiny a vylepšené výrobné techniky len zvýšili jeho používanie v automobiloch. V spojení s globálnymi obavami o udržateľnosť a vplyv na životné prostredie sa očakáva, že hliník dosiahne v automobilovom priemysle značný rozsah a hĺbku jeho vplyvu.
Autor: Sara Montijo
Zdroj: https://www.kloecknermetals.com/blog/aluminum-in-cars/
(V prípade porušenia nás prosím kontaktujte.)
Upravené May Jiang z MAT Aluminum
Čas uverejnenia: 22. mája 2023
