Industri automobil Eropah terkenal dengan kemajuan dan sangat inovatifnya. Dengan promosi dasar penjimatan tenaga dan pengurangan pelepasan, untuk mengurangkan penggunaan bahan api dan pelepasan karbon dioksida, aloi aluminium yang lebih baik dan direka bentuk secara inovatif digunakan secara meluas dalam reka bentuk kereta. Menurut statistik, dalam sepuluh tahun yang lalu, jumlah purata aluminium yang digunakan dalam kereta penumpang telah meningkat dua kali ganda, dan pengurangan berat aloi aluminium ditunjukkan dalam Rajah 1 di bawah. Berdasarkan konsep reka bentuk yang inovatif, trend ini akan berterusan dalam beberapa tahun akan datang.
Dalam proses pembangunan ringan, aloi aluminium menghadapi persaingan sengit dengan bahan baharu yang lain, seperti keluli berkekuatan tinggi, yang masih boleh mengekalkan kekuatan tinggi selepas reka bentuk berdinding nipis. Di samping itu, terdapat bahan komposit magnesium, titanium, kaca atau serat karbon, yang kedua telah digunakan secara meluas dalam aeroangkasa. Kini konsep reka bentuk pelbagai bahan telah disepadukan ke dalam reka bentuk kereta, dan usaha sedang dibuat untuk menggunakan bahan yang sesuai pada bahagian yang sesuai. Cabaran yang sangat penting ialah masalah sambungan dan rawatan permukaan, dan pelbagai penyelesaian telah dibangunkan, seperti blok enjin dan komponen kereta api kuasa, reka bentuk bingkai (Audi A2, A8, BMW Z8, Lotus Elise), struktur plat nipis (Honda NSX , Jaguar, Rover), suspensi (kelas DC-E, Renault, Peugeot) dan reka bentuk komponen struktur lain. Rajah 2 menunjukkan komponen aluminium yang digunakan dalam kereta.
Strategi Reka Bentuk BIW
Body-in-white adalah bahagian paling berat kereta konvensional, menyumbang 25% hingga 30% daripada berat kenderaan. Terdapat dua reka bentuk struktur dalam reka bentuk badan-dalam-putih.
1."Reka bentuk bingkai ruang profil" untuk kereta kecil dan sederhana: Audi A8 adalah contoh biasa, badan berwarna putih seberat 277 kg, terdiri daripada 59 profil (61 kg), 31 tuangan (39 kg) dan 170 kepingan logam (177 kg). Mereka disambungkan dengan rivet, kimpalan MIG, kimpalan laser, kimpalan hibrid lain, gluing, dll.
2. “Struktur monocoque logam kepingan die-forged” untuk aplikasi kereta berkapasiti sederhana hingga besar: contohnya, model Jaguar XJ (X350), 2002 (seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 4 di bawah), 295 kg jisim "struktur monocoque badan bercop" badan berwarna putih terdiri daripada 22 profil (21 kg), 15 tuangan (15 kg) dan 273 bahagian kepingan logam (259 kg). Kaedah sambungan termasuk ikatan, rivet, dan kimpalan MIG.
Penggunaan Aloi Aluminium pada Badan
1. Umur aloi Al-Mg-Si yang mengeras
Aloi siri 6000 mengandungi magnesium dan silikon dan kini digunakan dalam kepingan badan automotif sebagai A6016, A6111 dan A6181A. Di Eropah, 1-1.2mm EN-6016 mempunyai kebolehbentukan dan rintangan kakisan yang sangat baik dan digunakan secara meluas.
2. Aloi Al-Mg-Mn yang tidak boleh dirawat haba
Disebabkan pengerasan terikan tinggi khusus, aloi Al-Mg-Mn mempamerkan kebolehbentukan yang sangat baik dan kekuatan tinggi, dan digunakan secara meluas dalam kepingan automotif canai panas dan canai sejuk dan tiub hidroformed. Penggunaan pada casis atau roda adalah lebih berkesan kerana pengurangan jisim bahagian bergerak yang tidak digerakkan juga meningkatkan keselesaan pemanduan dan mengurangkan tahap hingar.
3. Profil aluminium
Di Eropah, konsep kereta baharu sepenuhnya telah dicadangkan berdasarkan reka bentuk profil aluminium, contohnya, bingkai aloi aluminium dan substruktur kompleks. Potensi besar mereka untuk reka bentuk yang kompleks dan integrasi fungsi menjadikannya paling sesuai untuk pengeluaran siri kos efektif. Kerana pelindapkejutan diperlukan semasa penyemperitan, kekuatan sederhana 6000 dan kekuatan tinggi 7000 aloi boleh keras umur digunakan. Kebolehbentukan dan kekuatan muktamad dikawal melalui pengerasan umur dengan pemanasan seterusnya. Profil aloi aluminium digunakan terutamanya dalam reka bentuk bingkai, rasuk kemalangan dan komponen kemalangan lain.
4. tuangan aluminium
Tuangan ialah komponen aluminium yang paling banyak digunakan dalam kereta, seperti blok enjin, kepala silinder dan komponen casis khas. Malah enjin diesel, yang telah banyak meningkatkan bahagian pasaran mereka di Eropah, beralih kepada tuangan aluminium disebabkan peningkatan permintaan untuk kekuatan dan ketahanan. Pada masa yang sama, tuangan aluminium juga digunakan dalam reka bentuk bingkai, bahagian aci dan bahagian struktur, dan tuangan tekanan tinggi aloi aluminium AlSiMgMn baharu telah mencapai kekuatan dan kemuluran yang lebih tinggi.
Aluminium adalah bahan pilihan untuk banyak aplikasi automotif seperti casis, badan dan banyak komponen struktur kerana ketumpatannya yang rendah, kebolehbentukan yang baik dan rintangan kakisan yang baik. Aluminium yang digunakan dalam reka bentuk struktur badan boleh mencapai sekurang-kurangnya 30% pengurangan berat di bawah premis memenuhi keperluan prestasi. Juga, aloi aluminium boleh digunakan pada kebanyakan bahagian penutup semasa. Dalam sesetengah kes dengan keperluan kekuatan tinggi, aloi siri 7000 masih boleh mengekalkan kelebihan kualiti. Oleh itu, untuk aplikasi volum tinggi, penyelesaian pengurangan berat aloi aluminium adalah kaedah yang paling menjimatkan.
Disunting oleh May Jiang dari MAT Aluminium
Masa siaran: Dis-08-2023
