Európsky automobilový priemysel je známy svojimi pokročilými a vysoko inovatívnymi. S podporou politík úspory energie a zníženia emisií sa s cieľom znížiť spotrebu paliva a emisie oxidu uhličitého, zlepšené a inovatívne navrhnuté zliatiny hliníka sa široko používajú pri návrhu automobilov. Podľa štatistík sa v posledných desiatich rokoch priemerné množstvo hliníka používaného v osobných automobiloch zdvojnásobilo a zníženie hmotnosti zliatin hliníka je znázornené na obrázku 1 nižšie. Na základe inovatívnych konceptov dizajnu bude tento trend pokračovať v nasledujúcich rokoch.
V procese ľahkého vývoja čelia hliníkové zliatiny tvrdej konkurencie s inými novými materiálmi, ako je napríklad vysoko pevná oceľ, ktorá si po tenkej stene môže stále udržiavať vysokú pevnosť. Okrem toho existujú kompozitné materiály horčíka, titánu, skla alebo uhlíkových vlákien, z ktorých posledné sa už v leteckom priestranstve používajú. Teraz bol koncept viacerých materiálov integrovaný do dizajnu automobilov a vyvíja sa úsilie na aplikovanie vhodných materiálov na vhodné časti. Veľmi dôležitou výzvou je problém spojenia a povrchového spracovania a boli vyvinuté rôzne riešenia, ako sú komponenty bloku a elektrického vlaku motorov, dizajn rámu (Audi A2, A8, BMW Z8, Lotus Elise), štruktúra tenkých dosiek (Honda NSX (Honda NSX , Jaguar, Rover), zavesenie (trieda DC-E, Renault, Peugeot) a ďalšie konštrukčné komponenty. Obrázok 2 zobrazuje komponenty hliníka používané v automobiloch.
Stratégia dizajnu Biw
Telo-biele je najťažšia časť konvenčného automobilu, ktorá predstavuje 25% až 30% hmotnosti vozidla. V telesnom dizajne sú dva konštrukčné vzory.
1. „Dizajn rámu priestoru profilu“ pre malé a stredné autá: Audi A8 je typický príklad, telo v bielej farbe váži 277 kg, pozostáva z 59 profilov (61 kg), 31 odliatkov (39 kg) a 170 plechov (177 kg). Pripojujú sa k nim strihanie, zváranie MIG, laserové zváranie, iné hybridné zváranie, lepenie atď.
2. „Monokoková štruktúra s výťahom na plech“: Napríklad Jaguar XJ (x350), model 2002 (ako je znázornené na obrázku 4 nižšie), 295 kg hmotnosť „vyrazenej monokokovej štruktúry tela“ Body-in-White pozostávala z 22 profilov (21 kg), 15 odliatkov (15 kg) a 273 kovových dielov (259 kg). Metódy pripojenia zahŕňajú väzbu, strhovanie a zváranie MIG.
Aplikácia hliníkovej zliatiny na telo
1. Vek tvrdí zliatiny al-mg-Si
Zliatiny série 6000 obsahujú horčík a kremík a v súčasnosti sa používajú v automobilových telesných listoch ako A6016, A6111 a A6181A. V Európe má 1-1,2 mm EN-6016 vynikajúcu formovateľnosť a odolnosť proti korózii a široko sa používa.
2. Nehrievaná zliatina AL-MG-MN
Vďaka svojmu špecifickému vysokému tvrdeniu kmeňa vykazujú zliatiny Al-Mg-MN vynikajúcu formovateľnosť a vysokú pevnosť a široko sa používajú v automobilových hárkoch a valcoch s valcom na za studena a hydroformovaných skúmavkách. Aplikácia v podvozku alebo kolesách je ešte efektívnejšia, pretože zníženie hmotnosti nepredvídaných pohyblivých častí dodatočne zvyšuje pohodlie pri pohybe a znižuje hladinu hluku.
3. Hliníkový profil
V Európe boli navrhnuté úplne nové koncepty automobilov na základe návrhu hliníkového profilu, napríklad na rámci zliatiny a komplexných subštruktúr hliníkovej zliatiny. Vďaka ich veľkému potenciálu pre komplexné návrhy a funkčnú integráciu ich robí najvhodnejšími pre nákladovo efektívnu sériu. Pretože pri extrúzii sa vyžaduje ochladenie, používajú sa stredná pevnosť 6000 a vysoká pevnosť vo veku 7000 zliatiny. Formovateľnosť a konečná pevnosť sa riadia pomocou vekového kalenia následným zahrievaním. Profily zliatiny hliníkovej zliatiny sa používajú hlavne v dizajne rámu, nárazových trámoch a iných zložkách havárie.
4. Hliníkové obsadenie
Odliatky sú najpoužívanejšie hliníkové komponenty v automobiloch, ako sú bloky motora, hlavy valcov a špeciálne komponenty podvozku. Dokonca aj dieselové motory, ktoré výrazne zvýšili svoj podiel na trhu v Európe, sa menia na hliníkové odliatky v dôsledku zvyšujúcich sa požiadaviek na silu a trvanlivosť. Súčasne sa hliníkové odliatky používajú aj v konštrukcii rámu, časti hriadeľa a štrukturálnych častí a vysokotlakové odlievanie nových alsimgmn hliníkových zliatin dosiahlo vyššiu pevnosť a ťažnosť.
Hliník je materiálom voľby pre mnoho automobilových aplikácií, ako je podvozok, telo a mnoho štrukturálnych komponentov kvôli svojej nízkej hustote, dobrej formnosti a dobrého odolnosti proti korózii. Hliník používaný v návrhu štruktúry tela môže dosiahnuť zníženie hmotnosti najmenej 30% v rámci predpokladu splnenia požiadaviek na výkonnosť. Hliníkové zliatiny sa môžu použiť aj na väčšinu častí súčasného krytu. V niektorých prípadoch s vysokými požiadavkami na pevnosť môžu zliatiny 7000 sérií stále udržiavať kvalitné výhody. Preto sú pre vysokopostavené aplikácie riešenia redukcie hmotnosti zliatiny hliníka najkonomómnejšou metódou.
Editoval máj Jiang z mat hliníka
Čas príspevku: december 8.8.2023
