Вы можете спросить себя: «Что делает алюминий в автомобилях таким обычным явлением?» или «Что такого особенного в алюминии, что делает его таким отличным материалом для кузовов автомобилей?» не осознавая, что алюминий использовался в автомобилестроении с момента появления автомобилей. Еще в 1889 году алюминий производился в больших количествах, его лили, прокатывали и формовали в автомобилях.
Производители автомобилей воспользовались возможностью работать с более простым в обработке материалом, чем сталь. В то время существовали только более чистые формы алюминия, которые, как правило, мягче, обладают отличной формуемостью и превосходной коррозионной стойкостью, сохраняющейся с течением времени. Эти факторы побудили автопроизводителей отлить в песок и сформировать обширные панели кузова, которые затем сваривались и полировались вручную.
К середине 20-го века некоторые из наиболее уважаемых производителей автомобилей использовали алюминий в автомобилях. Сюда входят Bugatti, Ferrari, BMW, Mercedes и Porsche.
Почему выбирают алюминий для автомобилей?
Автомобили — это сложные машины, состоящие примерно из 30 000 деталей. Кузова автомобиля, или скелет автомобиля, являются самыми дорогими и важными для производства автомобилей.
Они включают в себя внешние панели, которые придают форму автомобилю, и внутренние панели, которые действуют как усиление. Панели привариваются к колоннам и перилам. Кузова автомобиля включают в себя передние и задние двери, балки двигателя, колесные арки, бамперы, капоты, пассажирские салоны, переднюю часть, крышу и панели пола.
Конструктивная прочность является важнейшим требованием к кузовам автомобилей. Однако кузова автомобилей также должны быть легкими, доступными в производстве, устойчивыми к ржавчине и обладать привлекательными качествами, которые ищут потребители, такими как отличные характеристики отделки поверхности.
Алюминий удовлетворяет ряду этих требований по нескольким причинам:
Универсальность
Естественно, алюминий — исключительно универсальный материал. Формируемость алюминия и его коррозионная стойкость облегчают обработку и придание ему формы.
Он также доступен в различных форматах, таких как алюминиевый лист, алюминиевая катушка, алюминиевая пластина, алюминиевая труба, алюминиевая труба, алюминиевый швеллер, алюминиевая балка, алюминиевый стержень и алюминиевый уголок.
Универсальность позволяет алюминию быть предпочтительным материалом для ряда автомобильных применений, где могут потребоваться различные характеристики, будь то размер и форма, предел текучести, отделочные характеристики или устойчивость к коррозии.
Простота в работе
Качество исполнения и универсальность можно повысить за счет различных производственных процессов, таких как закалка в печи, деформационная и дисперсионная закалка, волочение, отжиг, литье, формование и экструзия. Усовершенствованные технологии сварки продолжают упрощать соединение алюминия и повышать безопасность результатов.
Легкий и прочный
Алюминий имеет высокое соотношение прочности и веса, что означает, что он легкий и прочный. Тенденции в автомобилестроении в области алюминия сосредоточены на снижении веса транспортных средств, что является основной целью отрасли для достижения более строгих целей по выбросам.
Исследования, проведенные Drive Aluminium, подтверждают, что алюминий в автомобилях снижает вес автомобиля, увеличивает экономию топлива и запас хода в электромобилях (EV). Поскольку потребительский спрос и экологические стимулы приводят к увеличению производства электромобилей, мы можем ожидать, что использование алюминия в кузовах автомобилей будет продолжать расти как способ компенсировать вес аккумуляторов и снизить выбросы.
Легирующая способность
Этот алюминий можно легировать рядом элементов для усиления таких качеств, как прочность, электропроводность и коррозионная стойкость, что увеличивает его использование в автомобилестроении.
Алюминий разделяют на серии сплавов, которые определяются их основными легирующими элементами. Серии алюминиевых сплавов 1xxx, 2xxx, 3xxx, 4xxx, 5xxx, 6xxx и 7xxx включают сплавы, которые используются в кузовах автомобилей.
Список марок алюминия в кузовах автомобилей
1100
Серия алюминия 1xxx — это самый чистый алюминий. При чистоте 99% алюминиевый лист 1100 чрезвычайно податлив. Он также демонстрирует превосходную устойчивость к коррозии. Это был один из первых сплавов, использованных в транспортных средствах, и он продолжает использоваться и сегодня, в первую очередь в теплоизоляторах.
2024 год
Алюминий серии 2ххх легирован медью. Сплав 2024 часто используется при производстве поршней, тормозных компонентов, роторов, цилиндров, колес и шестерен, поскольку он демонстрирует высокую прочность и отличную усталостную устойчивость.
3003, 3004, 3105
Марганцевая серия алюминия 3xxx обладает отличной формуемостью. Скорее всего, вы увидите 3003, 3004 и 3105.
3003 демонстрирует высокую прочность, хорошую формуемость, технологичность и возможности волочения. Его часто используют для автомобильных трубопроводов, панелей, а также отливок силовых агрегатов для гибридов и электромобилей.
3004 имеет многие характеристики 3003 и может быть дополнительно использован для панелей решеток капота и радиаторов.
3105 обладает превосходной коррозионной стойкостью, пластичностью и сварочными характеристиками. Он отображается на кузове автомобиля и используется в крыльях, дверях и панелях пола.
4032
Алюминий серии 4xxx легирован кремнием. Сталь 4032 будет использоваться для изготовления поршней, спиральных компрессоров и компонентов двигателей, поскольку она демонстрирует превосходную свариваемость и стойкость к истиранию.
5005, 5052, 5083, 5182, 5251
Серия 5ххх – одна из самых популярных для алюминиевых кузовов автомобилей. Его основным легирующим элементом является магний, который, как известно, повышает прочность.
5005 присутствует в панелях кузова, топливных баках, пластинах рулевого управления и трубопроводах.
5052 считается одним из самых удобных в эксплуатации сплавов и поэтому используется во множестве автокомпонентов. Вы увидите его в топливных баках, прицепах грузовых автомобилей, пластинах подвески, панелях дисплеев, кронштейнах, тормозных дисках и барабанах и во многих других некритических автомобильных деталях.
5083 отлично подходит для сложных автомобильных компонентов, таких как основания двигателя и панели кузова.
5182 выступает в качестве опоры конструкции кузовов автомобилей. Все: от конструктивных кронштейнов до дверей, капота и торцевых пластин переднего крыла.
5251 можно увидеть в автообшивке.
6016, 6022, 6061, 6082, 6181
Серия алюминия 6xxx легирована магнием и кремнием, обладает одними из лучших возможностей экструзии и литья и демонстрирует идеальные характеристики обработки поверхности.
6016 и 6022 предназначены для покрытия кузова автомобиля, дверей, багажника, крыш, крыльев и наружных пластин, где устойчивость к вмятинам является ключевым фактором.
6061 демонстрирует выдающиеся характеристики отделки поверхности, устойчивость к коррозии и высокую прочность. Он проявляется в поперечинах, тормозах, карданных валах колес, кузовах грузовиков и автобусов, подушках безопасности и ресиверах.
6082 обладает одной из лучших ударопрочностей. Следовательно, он используется в качестве несущего каркаса.
6181 служит в качестве внешней обшивки кузова.
7003, 7046
7xxx — это самый мощный и прочный класс сплавов, легированных цинком и магнием.
7003 — это экструзионный сплав, используемый в основном для сварных профилей при изготовлении ударных балок, слайдеров сидений, усиления бамперов, рам мотоциклов и ободов.
7046 обладает полыми возможностями экструзии и хорошими свариваемыми свойствами. Он отображается в приложениях, аналогичных 7003.
Будущее алюминия в автомобилях
У нас есть все основания полагать, что то, что производители автомобилей подхватили в конце 1800-х годов, справедливо и сегодня: алюминий является выдающимся выбором для автомобилей! С тех пор, как он был впервые представлен, сплавы и усовершенствованные технологии изготовления только увеличили использование алюминия в автомобилях. Ожидается, что в сочетании с глобальной озабоченностью вопросами устойчивого развития и воздействия на окружающую среду алюминий окажет значительное влияние и глубину воздействия на автомобильную промышленность.
Автор: Сара Монтихо
Источник: https://www.kloecknermetals.com/blog/aluminum-in-cars/
(В случае нарушения, пожалуйста, свяжитесь с нами удалено.)
Под редакцией Мэй Цзян из MAT Aluminium
Время публикации: 22 мая 2023 г.
