Европската автомобилска индустрија е позната по својата напредна и многу иновативна. Со промоција на политиките за заштеда на енергија и намалување на емисиите, со цел да се намали потрошувачката на гориво и емисиите на јаглерод диоксид, подобрените и иновативно дизајнирани алуминиумски легури се широко користени во дизајнот на автомобилите. Според статистичките податоци, во изминатите десет години, просечната количина на алуминиум што се користи во патничките автомобили е двојно зголемена, а намалувањето на тежината на алуминиумските легури е прикажано на слика 1 подолу. Врз основа на иновативни дизајнерски концепти, овој тренд ќе продолжи и во следните неколку години.
Во процесот на развој на лесен, алуминиумските легури се соочуваат со жестока конкуренција со други нови материјали, како што е челикот со висока цврстина, кој сепак може да одржува висока јачина по дизајнот со тенкоѕидни ѕидови. Покрај тоа, постојат композитни материјали од магнезиум, титаниум, стакло или јаглеродни влакна, од кои вторите веќе се широко користени во воздушната. Сега концептот на дизајн со повеќе материјали е интегриран во дизајнот на автомобилите и се прават напори да се применат соодветни материјали на соодветни делови. Многу важен предизвик е проблемот со поврзувањето и површинскиот третман, а развиени се различни решенија, како што се блокот на моторот и компонентите на погонската воз, дизајнот на рамката (Audi A2, A8, BMW Z8, Lotus Elise), структурата на тенки плочи (Honda NSX , Jaguar, Rover), суспензија (DC-E класа, Renault, Peugeot) и други структурни компоненти дизајн. Слика 2 ги прикажува компонентите на алуминиумот што се користат во автомобилите.
Стратегија за дизајн на BIW
Каросеријата во бело е најтешкиот дел од конвенционалниот автомобил, со 25% до 30% од тежината на возилото. Постојат два структурни дизајни во дизајнот на телото во бело.
1 „Дизајн на просторна рамка за профил“ за мали и средни автомобили: Audi A8 е типичен пример, каросеријата во бело тежи 277 kg, се состои од 59 профили (61 kg), 31 одлеаноци (39 kg) и 170 лим (177 kg). Тие се спојуваат со заковување, МИГ заварување, ласерско заварување, друго хибридно заварување, лепење итн.
2. „Монокок структура од кован лим“ за автомобилски апликации со среден до голем капацитет: на пример, Jaguar XJ (X350), модел од 2002 година (како што е прикажано на Слика 4 подолу), маса од 295 кг „монокок структура со печат на телото“ тело-во-бело се состои од 22 профили (21 кг), 15 одлеаноци (15 кг) и 273 делови од лим (259 кг). Методите на поврзување вклучуваат лепење, занитување и МИГ заварување.
Примена на алуминиумска легура на телото
1. Закоравена легура на Al-Mg-Si
Легурите од серијата 6000 содржат магнезиум и силициум и моментално се користат во каросеријата на автомобилите како A6016, A6111 и A6181A. Во Европа, 1-1,2mm EN-6016 има одлична формабилност и отпорност на корозија и е широко користен.
2. Легура Al-Mg-Mn што не се третира со топлина
Поради неговото специфично стврднување со високи деформации, легурите Al-Mg-Mn покажуваат одлична формабилност и висока јачина и се широко користени во автомобилски топло валани и ладно валани лимови и хидроформирани цевки. Примената во шасијата или тркалата е уште поефикасна затоа што намалувањето на масата на неподвижните делови дополнително ја подобрува удобноста при возењето и го намалува нивото на бучава.
3. Алуминиумски профил
Во Европа, беа предложени целосно нови концепти за автомобили врз основа на дизајнот на алуминиумски профили, на пример, рамки од алуминиумска легура и сложени подструктури. Нивниот голем потенцијал за сложени дизајни и функционална интеграција ги прави најпогодни за рентабилно сериско производство. Бидејќи е потребно гаснење за време на истиснувањето, се користат легури со средна јачина 6000 и висока јачина 7000 старосни стврднливи легури. Формливоста и крајната цврстина се контролираат преку старечкото стврднување со последователно загревање. Профилите од алуминиумска легура главно се користат во дизајнот на рамката, греди за уривање и други компоненти за уривање.
4. Алуминиумско лиење
Одлеаноците се најкористените алуминиумски компоненти во автомобилите, како што се блоковите на моторот, главите на цилиндрите и специјалните компоненти на шасијата. Дури и дизел моторите, кои значително го зголемија својот удел на пазарот во Европа, се префрлаат на алуминиумски одлеаноци поради зголемените барања за сила и издржливост. Во исто време, алуминиумските одлеаноци исто така се користат во дизајнот на рамката, деловите на вратилото и структурните делови, а леењето под висок притисок на новите алуминиумски легури AlSiMgMn постигна поголема цврстина и еластичност.
Алуминиумот е материјал на избор за многу автомобилски апликации како што се шасијата, каросеријата и многу структурни компоненти поради неговата мала густина, добра формабилност и добра отпорност на корозија. Алуминиумот што се користи во дизајнот на структурата на каросеријата може да постигне најмалку 30% намалување на тежината под премисата на исполнување на барањата за изведба. Исто така, алуминиумските легури може да се нанесат на повеќето делови од тековниот капак. Во некои случаи со барања за висока јачина, легурите од серијата 7000 сè уште можат да ги задржат предностите на квалитетот. Затоа, за апликации со голем волумен, решенијата за намалување на тежината на легура на алуминиум се најекономичниот метод.
Изменето од May Jiang од МАТ алуминиум
Време на објавување: Декември-08-2023 година
