סטטוס יישום ומגמת פיתוח של סגסוגת אלומיניום במכוניות אירופאיות

תעשיית הרכב האירופית מפורסמת בזכות המתקדמת והחדשנית ביותר שלה. עם קידום מדיניות חיסכון באנרגיה והפחתת פליטות, על מנת להפחית את צריכת הדלק ופליטות הפחמן הדו -חמצני, סגסוגות אלומיניום משופרות ומעוצבות באופן חדשני נמצאות בשימוש נרחב בעיצוב רכב. על פי הסטטיסטיקה, בעשר השנים האחרונות, הכמות הממוצעת של אלומיניום המשמש במכוניות נוסעים הוכפלה, והפחתת המשקל של סגסוגות אלומיניום מוצגת באיור 1 להלן. בהתבסס על מושגי עיצוב חדשניים, מגמה זו תימשך בשנים הקרובות.

בתהליך של פיתוח קל משקל, סגסוגות אלומיניום עומדות בפני תחרות קשה עם חומרים חדשים אחרים, כמו פלדה בעלת חוזק גבוה, שעדיין יכולה לשמור על חוזק גבוה לאחר תכנון דק. בנוסף, ישנם חומרים מורכבים של מגנזיום, טיטניום, זכוכית או פחמן, שהאחרונים מהם כבר נמצאים בשימוש נרחב בחלל. כעת משולב הרעיון של תכנון רב חומרי בעיצוב רכב, ונעשים מאמצים ליישם חומרים מתאימים על חלקים מתאימים. אתגר חשוב מאוד הוא בעיית חיבור וטיפול פני השטח, ופותחו פתרונות שונים, כמו רכיבי חסימת מנוע ורכבות כוח, תכנון מסגרות (אאודי A2, A8, BMW Z8, Lotus Elise), מבנה צלחת דק (Honda NSX , יגואר, רובר), מתלה (DC-E Class, Renault, Peugeot) ועיצוב רכיבים מבניים אחרים. איור 2 מציג את רכיבי האלומיניום המשמשים ברכב.

אסטרטגיית תכנון BIW

הגוף-לבן הוא החלק הכבד ביותר של מכונית קונבנציונאלית, המהווה 25% עד 30% ממשקל הרכב. ישנם שני עיצובים מבניים בעיצוב הגוף-לבן.

1. "עיצוב מסגרת חלל פרופיל" למכוניות קטנות ובינוניות: אאודי A8 הוא דוגמא טיפוסית, גוף בלבן שוקל 277 ק"ג, מורכב מ 59 פרופילים (61 ק"ג), 31 יציקות (39 ק"ג) ו 170 מתכת (177 ק"ג). אליהם מצטרפים מסמרות, ריתוך MIG, ריתוך לייזר, ריתוך היברידי אחר, הדבקה וכו '.

2. "מבנה מונוקוק מתכת מתכת" ליישומי רכב בינוניים עד גדולים: לדוגמה, יגואר XJ (x350), דגם 2002 (כפי שמוצג באיור 4 להלן), 295 ק"ג מסה "מבנה מונוקוק גוף חותם" גוף-בלבן כלול 22 פרופילים (21 ק"ג), 15 יציקות (15 ק"ג) וחלקי מתכת 273 (259 ק"ג). שיטות החיבור כוללות מליטה, מסמרת וריתוך MIG.

יישום סגסוגת אלומיניום על גוף

1. סגסוגת AL-MG-SI מוקשה בגיל

סגסוגות סדרות 6000 מכילות מגנזיום וסיליקון ומשמשות כיום בגיליונות גוף רכב כ- A6016, A6111 ו- A6181A. באירופה, 1-1.2 מ"מ EN-6016 בעלת עמידות מצוינת ועמידות בפני קורוזיה והיא בשימוש נרחב.

2. סגסוגת AL-MG-MN שאינם ניתנים לטיפול

בשל התקשות המתח הגבוה הספציפי שלה, סגסוגות AL-MG-MN מציגות יכולת מעולה וחוזק גבוה, ומשמשות בשימוש נרחב בסדינים עם גלגול חם ומגולגל קר ובצינורות הידרופורמים. היישום בשלדה או גלגלים יעיל עוד יותר מכיוון שהפחתה המונית של חלקים נעים שלא הוגדרו משפרת בנוסף את הנוחות ומפחיתה את רמות הרעש.

3. פרופיל אלומיניום

באירופה הוצעו מושגי מכוניות חדשים לחלוטין על בסיס עיצוב פרופיל אלומיניום, למשל מסגרות סגסוגת אלומיניום ומבני תת -מבנים מורכבים. הפוטנציאל הגדול שלהם לעיצובים מורכבים ושילוב פונקציונלי הופך אותם למתאימים ביותר לייצור סדרות חסכוני. מכיוון שנדרש מרווה במהלך שחול, משתמשים בחוזק בינוני 6000 וסגסוגות התקשות של חוזק גבוה 7000 גיל. היצירה והחוזק האולטימטיבי נשלטים באמצעות התקשות גיל על ידי חימום לאחר מכן. פרופילי סגסוגת אלומיניום משמשים בעיקר בעיצוב מסגרות, קורות התרסקות ורכיבי התרסקות אחרים.

4. יציקת אלומיניום

יציקות הם רכיבי האלומיניום הנפוצים ביותר ברכב, כמו בלוקי מנוע, ראשי צילינדר ורכיבי שלדה מיוחדים. אפילו מנועי דיזל, שהגדילו מאוד את נתח השוק שלהם באירופה, עוברים ליציקות אלומיניום בגלל הגוברות של דרישות לחוזק ועמידות. במקביל משתמשים ביציקות אלומיניום גם בעיצוב מסגרות, חלקי פיר וחלקים מבניים, ויציקה בלחץ גבוה של סגסוגות אלומיניום חדשות AlsiMGMN השיגו חוזק ומשיכות גבוהה יותר.

אלומיניום הוא חומר הבחירה עבור יישומי רכב רבים כמו שלדה, גוף ורכיבים מבניים רבים בגלל צפיפותו הנמוכה, היצירה הטובה והתנגדות לקורוזיה טובה. אלומיניום המשמש בתכנון מבני הגוף יכול להשיג הפחתה במשקל של לפחות 30% תחת הנחת היסוד של עמידה בדרישות הביצועים. כמו כן, ניתן ליישם סגסוגות אלומיניום על מרבית חלקי הכיסוי הנוכחי. במקרים מסוימים עם דרישות חוזק גבוה, 7000 סגסוגות סדרות עדיין יכולות לשמור על יתרונות איכותיים. לכן, עבור יישומים בעלי נפח גבוה, פתרונות הפחתת משקל סגסוגת אלומיניום הם השיטה החסכונית ביותר.

נערך על ידי מאי ג'יאנג ממאט אלומיניום