Ang industriya ng sasakyan sa Europa ay sikat sa advanced at mataas na innovative nito. Sa pagsulong ng mga patakaran sa pagtitipid ng enerhiya at pagbabawas ng emisyon, upang mabawasan ang pagkonsumo ng gasolina at mga paglabas ng carbon dioxide, ang pinahusay at makabagong disenyo ng mga aluminyo na haluang metal ay malawakang ginagamit sa disenyo ng sasakyan. Ayon sa mga istatistika, sa nakalipas na sampung taon, ang average na dami ng aluminyo na ginagamit sa mga pampasaherong sasakyan ay nadoble, at ang pagbabawas ng timbang ng mga aluminyo na haluang metal ay ipinapakita sa Figure 1 sa ibaba. Batay sa mga makabagong konsepto ng disenyo, magpapatuloy ang trend na ito sa susunod na ilang taon.
Sa proseso ng magaan na pag-unlad, ang mga aluminyo na haluang metal ay nahaharap sa matinding kumpetisyon sa iba pang mga bagong materyales, tulad ng mataas na lakas na bakal, na maaari pa ring mapanatili ang mataas na lakas pagkatapos ng manipis na pader na disenyo. Bilang karagdagan, may mga magnesium, titanium, glass o carbon fiber composite na materyales, ang huli ay malawakang ginagamit sa aerospace. Ngayon ang konsepto ng multi-material na disenyo ay isinama sa disenyo ng sasakyan, at ang mga pagsisikap ay ginagawa upang ilapat ang mga angkop na materyales sa mga angkop na bahagi. Ang isang napakahalagang hamon ay ang problema ng koneksyon at paggamot sa ibabaw, at iba't ibang mga solusyon ang binuo, tulad ng bloke ng engine at mga bahagi ng power train, disenyo ng frame (Audi A2, A8, BMW Z8, Lotus Elise), istraktura ng manipis na plate (Honda NSX , Jaguar, Rover), suspensyon (klase ng DC-E, Renault, Peugeot) at iba pang disenyo ng mga bahagi ng istruktura. Ipinapakita ng Figure 2 ang mga bahagi ng aluminyo na ginagamit sa mga sasakyan.
Diskarte sa Disenyo ng BIW
Ang body-in-white ay ang pinakamabigat na bahagi ng isang maginoo na kotse, na nagkakahalaga ng 25% hanggang 30% ng bigat ng sasakyan. Mayroong dalawang structural na disenyo sa body-in-white na disenyo.
1."Profile space frame na disenyo" para sa maliliit at katamtamang laki ng mga kotse: Ang Audi A8 ay isang tipikal na halimbawa, ang katawan sa puti ay tumitimbang ng 277 kg, binubuo ng 59 na profile (61 kg), 31 castings (39 kg) at 170 sheet metal (177 kg). Ang mga ito ay pinagsama sa pamamagitan ng riveting, MIG welding, laser welding, iba pang hybrid welding, gluing, atbp.
2. "Die-forged sheet metal monocoque structure" para sa medium hanggang large-capacity na mga application ng sasakyan: halimbawa, Jaguar XJ (X350), 2002 model (tulad ng ipinapakita sa Figure 4 sa ibaba), 295 kg mass "stamped body monocoque structure" body-in-white na binubuo ng 22 profiles (21 kg), 15 castings (15 kg) at 273 sheet metal na bahagi (259 kg). Kasama sa mga paraan ng koneksyon ang pagbubuklod, riveting, at MIG welding.
Paglalapat ng Aluminum Alloy sa Katawan
1. Age hardened Al-Mg-Si alloy
Ang 6000 series alloys ay naglalaman ng magnesium at silicon at kasalukuyang ginagamit sa automotive body sheet bilang A6016, A6111 at A6181A. Sa Europe, ang 1-1.2mm EN-6016 ay may mahusay na formability at corrosion resistance at malawakang ginagamit.
2. Al-Mg-Mn na haluang di-init na ginagamot
Dahil sa partikular na high strain hardening nito, ang Al-Mg-Mn alloys ay nagpapakita ng mahusay na formability at mataas na lakas, at malawakang ginagamit sa automotive hot-rolled at cold-rolled sheets at hydroformed tubes. Ang paglalagay sa chassis o mga gulong ay mas epektibo dahil ang mass reduction ng mga unsprung na gumagalaw na bahagi ay nagdaragdag ng ginhawa sa pagmamaneho at nagpapababa ng mga antas ng ingay.
3. Aluminum profile
Sa Europa, ang mga ganap na bagong konsepto ng kotse ay iminungkahi batay sa disenyo ng profile ng aluminyo, halimbawa, mga frame ng aluminyo na haluang metal at mga kumplikadong substructure. Ang kanilang malaking potensyal para sa mga kumplikadong disenyo at functional integration ay ginagawa silang pinakaangkop para sa cost-effective na produksyon ng serye. Dahil ang pagsusubo ay kinakailangan sa panahon ng pagpilit, ang katamtamang lakas na 6000 at mataas na lakas na 7000 na mga haluang metal ay ginagamit. Ang pagkaporma at sukdulang lakas ay kinokontrol sa pamamagitan ng pagpapatigas ng edad sa pamamagitan ng kasunod na pag-init. Ang mga profile ng aluminyo haluang metal ay pangunahing ginagamit sa disenyo ng frame, mga crash beam at iba pang mga bahagi ng pag-crash.
4. Paghahagis ng aluminyo
Ang mga casting ay ang pinakamalawak na ginagamit na mga bahagi ng aluminyo sa mga sasakyan, tulad ng mga bloke ng makina, mga ulo ng silindro at mga espesyal na bahagi ng chassis. Maging ang mga makinang diesel, na lubhang nadagdagan ang kanilang bahagi sa merkado sa Europa, ay lumilipat sa mga aluminum casting dahil sa pagtaas ng mga pangangailangan para sa lakas at tibay. Kasabay nito, ang mga aluminum casting ay ginagamit din sa disenyo ng frame, mga bahagi ng shaft at mga bahagi ng istruktura, at ang high-pressure na paghahagis ng mga bagong AlSiMgMn aluminum alloys ay nakamit ang mas mataas na lakas at ductility.
Ang aluminyo ay ang materyal na pinili para sa maraming mga aplikasyon ng automotive tulad ng chassis, katawan at maraming mga bahagi ng istruktura dahil sa mababang density nito, mahusay na formability at mahusay na resistensya sa kaagnasan. Ang aluminyo na ginamit sa disenyo ng istraktura ng katawan ay maaaring makamit ang hindi bababa sa 30% pagbabawas ng timbang sa ilalim ng saligan ng pagtugon sa mga kinakailangan sa pagganap. Gayundin, ang mga aluminyo na haluang metal ay maaaring ilapat sa karamihan ng mga bahagi ng kasalukuyang takip. Sa ilang mga kaso na may mataas na lakas na kinakailangan, 7000 serye haluang metal ay maaari pa ring mapanatili ang kalidad na mga bentahe. Samakatuwid, para sa mataas na dami ng mga aplikasyon, ang mga solusyon sa pagbabawas ng timbang ng aluminyo haluang metal ay ang pinaka-ekonomiko na paraan.
In-edit ni May Jiang mula sa MAT Aluminum
Oras ng post: Dis-08-2023
