אלומיניום במכוניות: אילו סגסוגות אלומיניום נפוצות בגופי אלומיניום של מכוניות?

אתם עשויים לשאול את עצמכם, "מה הופך אלומיניום לכל כך נפוץ במכוניות?" או "מה יש באלומיניום שהופך אותו לחומר כה נהדר לגוף מכוניות?" מבלי להבין שאלומיניום משמש בייצור רכב מאז תחילת ייצור המכוניות. כבר בשנת 1889 יוצר אלומיניום בכמויות גדולות, יצוק, גולגל ועוצב במכוניות.
יצרניות רכב ניצלו את ההזדמנות לעבוד עם חומר קל יותר לעיצוב מאשר פלדה. באותה תקופה, היו קיימים רק צורות טהורות יותר של אלומיניום, שהן רכות יותר באופן מאופיין, בעלות יכולת עיצוב מעולה ועמידות מצוינת בפני קורוזיה, המחזיקה מעמד לאורך זמן. גורמים אלה הובילו את יצרני הרכב ליציקת חול וליצור לוחות גוף נרחבים, אשר לאחר מכן מולחמו ולוטשו ידנית.

עד אמצע המאה ה-20, כמה מיצרניות הרכב הנחשבות ביותר החלו להשתמש באלומיניום במכוניות. אלה כוללות את בוגאטי, פרארי, ב.מ.וו, מרצדס ופורשה.
למה לבחור אלומיניום במכוניות?
מכוניות הן מכונות מורכבות המורכבות מכ-30,000 חלקים. שלדי הרכב, או שלד הרכב, הם היקרים והקריטיים ביותר לייצור כלי רכב.
הם כוללים את הפאנלים החיצוניים המעניקים צורה לרכב, ואת הפאנלים הפנימיים המשמשים כחיזוק. הפאנלים מרותכים יחד לעמודים ולמעקה. מרכבי הרכב כוללים לאחר מכן דלתות קדמיות ואחוריות, קורות מנוע, קשתות גלגלים, פגושים, מכסי מנוע, תאי נוסעים, חיפויי חזית, גג ורצפה.

תקינות מבנית היא הדרישה החשובה ביותר למרכבי מכוניות. עם זאת, מרכבי מכוניות חייבים להיות גם קלים, במחיר סביר לייצור, עמידים בפני חלודה, ובעלי התכונות האטרקטיביות שהצרכנים מחפשים, כמו מאפייני גימור משטח מצוינים.
אלומיניום עונה על טווח הדרישות הללו מכמה סיבות:
רב-תכליתיות
באופן טבעי, אלומיניום הוא חומר רב-תכליתי במיוחד. יכולת העיצוב והעמידות בפני קורוזיה של האלומיניום הופכות אותו לקלים לעבודה ולעיצוב.
זה זמין גם בפורמטים שונים, כמו יריעת אלומיניום, סליל אלומיניום, לוח אלומיניום, צינור אלומיניום, תעלת אלומיניום, קורת אלומיניום, מוט אלומיניום וזווית אלומיניום.
הרבגוניות שלו מאפשרת לאלומיניום להיות חומר מועדף עבור מגוון יישומי רכב שעשויים לדרוש מאפיינים שונים, בין אם זה גודל וצורה, חוזק כניעה, אופי גימור או עמידות בפני קורוזיה.
קלות עבודה
ניתן לשפר את איכות הביצועים והגמישות באמצעות תהליכי ייצור שונים, כגון הקשיית אפייה, הקשיית עבודה ומשקעים, משיכה, חישול, יציקה, יציקה ואקסטרוזיה. טכנולוגיות ריתוך משופרות ממשיכות להפוך את חיבור האלומיניום לקל יותר לביצוע עם תוצאות בטוחות יותר.
קל משקל ועמיד
לאלומיניום יחס חוזק-משקל גבוה, כלומר הוא קל ועמיד. מגמות אלומיניום בתחום הרכב התמקדו בהפחתת משקל בכלי רכב, מטרה עיקרית בתעשייה על מנת לעמוד ביעדי פליטה מחמירים יותר.

מחקר שערכה חברת Drive Aluminum מאשר כי אלומיניום במכוניות מפחית את משקל הרכב ומגדיל את צריכת הדלק ואת טווח הנסיעה בכלי רכב חשמליים (EV). מאחר שביקוש הצרכנים ותמריצים סביבתיים מובילים לעלייה בייצור של כלי רכב חשמליים, אנו יכולים לצפות כי צריכת האלומיניום ברכבי מכוניות תמשיך לעלות כדרך לקזז את משקל הסוללות ולהפחית את הפליטות.
יכולת סגסוגת
העובדה שניתן לסגסוג אלומיניום עם מגוון אלמנטים כדי להגביר תכונות כמו חוזק, מוליכות חשמלית ועמידות בפני קורוזיה, מגדילה את השימוש בו בייצור רכב.
אלומיניום מחולק לסדרות סגסוגות הנקבעות על ידי יסודות הסגסוגת העיקריים שלהן. סדרות סגסוגות האלומיניום 1xxx, 2xxx, 3xxx, 4xxx, 5xxx, 6xxx ו-7xxx כוללות כולן סגסוגות המשמשות בגוף מכוניות.
רשימת סוגי אלומיניום בגופי רכב
1100
סדרת האלומיניום 1xxx היא האלומיניום הטהור ביותר שקיים. עם 99% טהור, יריעת אלומיניום 1100 היא גמישה ביותר. היא גם מפגינה עמידות מצוינת בפני קורוזיה. זו הייתה אחת הסגסוגות הראשונות ששימשו בכלי רכב והיא ממשיכה לשמש כיום, בעיקר במבודדי חום.
2024
סדרת האלומיניום 2xxx היא סגסוגת עם נחושת. 2024 משמש לעתים קרובות בייצור בוכנות, רכיבי בלם, רוטורים, צילינדרים, גלגלים וגלגלי שיניים, מכיוון שהוא מפגין חוזק גבוה ועמידות מעולה בפני עייפות.
3003, 3004, 3105
לסדרת האלומיניום מנגן 3xxx יש יכולת עיצוב מעולה. סביר להניח שתראו את 3003, 3004 ו-3105.
3003 מציג חוזק גבוה, יכולת עיצוב, יכולת עיבוד ויכולות מתיחה טובות. הוא משמש לעתים קרובות לצנרת רכב, פאנלים, וכן ליציקות כוח עבור כלי רכב היברידיים ורכבים חשמליים.
דגם 3004 חולק רבים מהמאפיינים של דגם 3003, וניתן להשתמש בו גם עבור גריל מכסה מנוע ורדיאטורים.
ל-3105 עמידות בפני קורוזיה, יכולת עיצוב ותכונות ריתוך מצוינות. הוא מופיע ביריעות גוף לרכב, לשימוש בכנפיים, דלתות וציפויי רצפה.
4032
סדרת האלומיניום 4xxx עשויה מסגסוגת עם סיליקון. 4032 ישמש לבוכנות, גלילי מדחס ורכיבי מנוע, מכיוון שהוא מפגין יכולת ריתוך ועמידות בפני שחיקה מצוינים.
5005, 5052, 5083, 5182, 5251
סדרת 5xxx היא אחת הפופולריות ביותר עבור מרכבי אלומיניום לרכבים. אלמנט הסגסוגת העיקרי שלה הוא מגנזיום, הידוע כמגביר חוזק.
5005 מופיע בחיפויי המרכב, מיכלי הדלק, לוחות ההיגוי והצנרת.
5052 נחשב לאחת הסגסוגות הנוחות ביותר לשימוש, וכתוצאה מכך מופיע במגוון רחב של רכיבי רכב. תראו אותו במיכלי דלק, גרורים למשאיות, לוחות מתלים, חיפויי תצוגה, תושבות, בלמי דיסק ותוף, וחלקי רכב רבים אחרים שאינם קריטיים.
5083 מצוין עבור רכיבי רכב מורכבים כמו בסיסי מנוע וציפויי גוף.
5182 מופיע כעמוד תווך מבני עבור מרכבי מכוניות. הכל החל מתושבות מבניות, דרך דלתות, מכסי מנוע ולוחות קצה של כנפיים קדמיות.
ניתן לראות את 5251 בציפוי רכב.
6016, 6022, 6061, 6082, 6181
סדרת האלומיניום 6xxx עשויה מסגסוגת מגנזיום וסיליקון, היא מתהדרת ביכולות שיחול ויציקה מהטובות ביותר, ומפגינה אופי גימור פני שטח אידיאלי.
6016 ו-6022 מיועדים לכיסוי מרכבי רכב, דלתות, תאי מטען, גגות, כנפיים ולוחות חיצוניים שבהם עמידות בפני שקעים היא המפתח.
6061 מציג מאפייני גימור משטח יוצאי דופן, עמידות בפני קורוזיה וחוזק גבוה. הוא מופיע בקורות רוחב, בלמים, גלגלי מדחף, מרכבי משאיות ואוטובוסים, כריות אוויר ומיכלי קולט.
ל-6082 יש עמידות גבוהה מהמדרגות הטובות ביותר לפגיעות. כתוצאה מכך, הוא משמש לשלד נושא עומס.
6181 מחזיק מעמד כחיפוי חיצוני של המרכב.
7003, 7046
ה-7xxx היא סגסוגת החזקה והחוזק הגבוה ביותר, המכילה אבץ ומגנזיום.
7003 היא סגסוגת שיחול המשמשת בעיקר לצורות מרותכות לייצור קורות פגיעה, מחליקי מושבים, חיזוק פגושים, שלדות אופנועים וחישוקים.
ל-7046 יכולות שיחול חלול ותכונות ריתוך טובות. הוא מופיע ביישומים דומים ל-7003.
עתיד האלומיניום במכוניות
יש לנו כל סיבה להאמין שמה שיצרני רכב קלטו בסוף המאה ה-19 נכון גם כיום: אלומיניום הוא בחירה מצוינת לרכבים! מאז שהוצג לראשונה, סגסוגות וטכניקות ייצור משופרות רק הגבירו את השימוש באלומיניום במכוניות. יחד עם הדאגה העולמית לגבי קיימות והשפעה סביבתית, צפוי שאלומיניום ישיג טווח ועומק השפעה ניכרים בתעשיית הרכב.
מחבר: שרה מונטיחו
מקור: https://www.kloecknermetals.com/blog/aluminum-in-cars/
(במקרה של הפרה, אנא צרו קשר. נמחק.)
נערך על ידי מאי ג'יאנג מ-MAT Aluminum