Sie fragen sich vielleicht: „Was macht Aluminium in Autos so alltäglich?“ oder „Was macht Aluminium zu einem so großartigen Material für Autokarosserien?“ ohne zu wissen, dass Aluminium seit den Anfängen der Automobilindustrie im Automobilbau verwendet wird. Bereits 1889 wurde Aluminium in großen Mengen produziert und in Autos gegossen, gewalzt und geformt.
Automobilhersteller nutzten die Gelegenheit, mit einem einfacher zu formenden Material als Stahl zu arbeiten. Zu dieser Zeit gab es nur reinere Formen von Aluminium, die charakteristischerweise weicher waren und eine hervorragende Formbarkeit sowie eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit besaßen, die über die Zeit anhält. Diese Faktoren führten dazu, dass Automobilhersteller umfangreiche Karosserieteile sandgegossen und formten, die dann von Hand geschweißt und poliert wurden.
Mitte des 20. Jahrhunderts verwendeten einige der angesehensten Automobilhersteller Aluminium in Autos. Dazu gehören Bugatti, Ferrari, BMW, Mercedes und Porsche.
Warum Aluminium in Autos wählen?
Autos sind komplexe Maschinen, die aus rund 30.000 Teilen bestehen. Autokarosserien oder das Skelett eines Fahrzeugs sind die teuersten und kritischsten Teile für die Fahrzeugherstellung.
Dazu gehören die Außenbleche, die dem Fahrzeug seine Form verleihen, und die Innenbleche, die als Verstärkung dienen. Die Paneele werden mit Säulen und Geländer verschweißt. Zu den Karosserien gehören dann Vorder- und Hintertüren, Motorträger, Radkästen, Stoßstangen, Motorhauben, Fahrgasträume, Front-, Dach- und Bodenverkleidungen.
Die strukturelle Festigkeit ist die wichtigste Anforderung an Autokarosserien. Autokarosserien müssen jedoch auch leicht, erschwinglich in der Herstellung und rostbeständig sein und über die attraktiven Eigenschaften verfügen, die Verbraucher erwarten, wie beispielsweise eine hervorragende Oberflächenveredelung.
Aluminium erfüllt die Bandbreite dieser Anforderungen aus mehreren Gründen:
Vielseitigkeit
Aluminium ist natürlich ein äußerst vielseitiges Material. Die Formbarkeit und Korrosionsbeständigkeit von Aluminium erleichtern die Bearbeitung und Formgebung.
Es ist auch in verschiedenen Formaten erhältlich, z. B. Aluminiumblech, Aluminiumspule, Aluminiumplatte, Aluminiumrohr, Aluminiumrohr, Aluminiumkanal, Aluminiumträger, Aluminiumstange und Aluminiumwinkel.
Aufgrund seiner Vielseitigkeit ist Aluminium ein Material der Wahl für eine Reihe von Automobilanwendungen, die möglicherweise unterschiedliche Eigenschaften erfordern, sei es in Bezug auf Größe und Form, Streckgrenze, Oberflächenbeschaffenheit oder Korrosionsbeständigkeit.
Einfache Verarbeitbarkeit
Leistungsqualität und Vielseitigkeit können durch verschiedene Herstellungsverfahren verbessert werden, wie z. B. Bake-Hardening, Kalt- und Ausscheidungshärtung, Ziehen, Glühen, Gießen, Formen und Extrudieren. Verbesserte Schweißtechnologien machen das Verbinden von Aluminium weiterhin einfacher und führen zu sichereren Ergebnissen.
Leicht und langlebig
Aluminium hat ein hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht und ist daher leicht und langlebig. Automobiltrends bei Aluminium konzentrieren sich auf die Gewichtsreduzierung in Fahrzeugen, ein Hauptziel der Branche, um strengere Emissionsziele zu erreichen.
Untersuchungen von Drive Aluminium bestätigen, dass Aluminium in Autos das Fahrzeuggewicht reduziert und den Kraftstoffverbrauch und die Reichweite von Elektrofahrzeugen (EV) erhöht. Da die Verbrauchernachfrage und Umweltanreize zu einer erhöhten Produktion von Elektrofahrzeugen führen, können wir davon ausgehen, dass der Aluminiumanteil in Autokarosserien weiter zunehmen wird, um das Gewicht der Batterien auszugleichen und die Emissionen zu senken.
Legierungsfähigkeit
Dass Aluminium mit einer Reihe von Elementen legiert werden kann, um Eigenschaften wie Festigkeit, elektrische Leitfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit zu verbessern, erhöht seinen Einsatz im Automobilbau.
Aluminium wird in Legierungsreihen eingeteilt, die durch ihre Hauptlegierungselemente bestimmt werden. Die Aluminiumlegierungsserien 1xxx, 2xxx, 3xxx, 4xxx, 5xxx, 6xxx und 7xxx umfassen alle Legierungen, die in Autokarosserien verwendet werden.
Liste der Aluminiumsorten in Autokarosserien
1100
Die Aluminiumserie 1xxx ist das reinste Aluminium auf dem Markt. Mit einer Reinheit von 99 % ist 1100er Aluminiumblech extrem formbar. Es weist außerdem eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit auf. Dies war eine der ersten Legierungen, die in Fahrzeugen verwendet wurden, und wird auch heute noch hauptsächlich in Wärmeisolatoren verwendet.
2024
Die Aluminiumserie 2xxx ist mit Kupfer legiert. 2024 wird häufig bei der Herstellung von Kolben, Bremskomponenten, Rotoren, Zylindern, Rädern und Zahnrädern verwendet, da es eine hohe Festigkeit und ausgezeichnete Ermüdungsbeständigkeit aufweist.
3003, 3004, 3105
Die 3xxx-Mangan-Aluminiumserie weist eine hervorragende Formbarkeit auf. Am wahrscheinlichsten sind die Nummern 3003, 3004 und 3105.
3003 weist eine hohe Festigkeit, gute Formbarkeit, Bearbeitbarkeit und Ziehfähigkeit auf. Es wird häufig für Rohrleitungen und Verkleidungen in der Automobilindustrie sowie für Power-Gussteile für Hybrid- und Elektrofahrzeuge verwendet.
3004 weist viele der Eigenschaften von 3003 auf und kann auch für Motorhauben, Kühlergrills und Kühler verwendet werden.
3105 weist eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit, Formbarkeit und Schweißeigenschaften auf. Es kommt in Karosserieblechen vor und wird in Kotflügeln, Türen und Bodenverkleidungen verwendet.
4032
Die Aluminiumserie 4xxx ist mit Silizium legiert. 4032 wird für Kolben, Kompressorspiralen und Motorkomponenten verwendet, da es eine hervorragende Schweißbarkeit und Abriebfestigkeit aufweist.
5005, 5052, 5083, 5182, 5251
Die 5xxx-Serie ist eine der beliebtesten für Aluminiumkarosserien. Sein Hauptlegierungselement ist Magnesium, das bekanntermaßen die Festigkeit erhöht.
5005 taucht in Karosserieverkleidungen, Kraftstofftanks, Lenkplatten und Rohrleitungen auf.
5052 gilt als eine der am besten verwendbaren Legierungen und kommt daher in einer Vielzahl von Autokomponenten vor. Sie finden es in Kraftstofftanks, LKW-Anhängern, Aufhängungsplatten, Displayverkleidungen, Halterungen, Scheiben- und Trommelbremsen und vielen anderen unkritischen Autoteilen.
5083 eignet sich hervorragend für komplexe Automobilkomponenten wie Motorsockel und Karosserieverkleidungen.
5182 erweist sich als strukturelles Standbein für Autokarosserien. Alles von strukturellen Halterungen bis hin zu Türen, Motorhauben und vorderen Kotflügel-Endplatten.
5251 ist in der automatischen Verkleidung zu sehen.
6016, 6022, 6061, 6082, 6181
Die Aluminiumserie 6xxx ist mit Magnesium und Silizium legiert, verfügt über einige der besten Extrusions- und Gussfähigkeiten und weist eine ideale Oberflächenveredelung auf.
6016 und 6022 werden für Karosserieverkleidungen, Türen, Kofferräume, Dächer, Kotflügel und Außenbleche verwendet, bei denen es auf die Beulfestigkeit ankommt.
6061 zeichnet sich durch hervorragende Oberflächenveredelungseigenschaften, Korrosionsbeständigkeit und hohe Festigkeit aus. Es zeigt sich in Querträgern, Bremsen, Rädern, Gelenkwellen, LKW- und Buskarosserien, Airbags und Auffangbehältern.
6082 verfügt über die beste Schlagfestigkeit. Daher wird es als tragendes Gerüst verwendet.
6181 eignet sich als äußere Karosserieverkleidung.
7003, 7046
Die 7xxx ist die leistungsstärkste und höchste Legierungsklasse, legiert mit Zink und Magnesium.
7003 ist eine Extrusionslegierung, die hauptsächlich für geschweißte Formen bei der Herstellung von Aufprallträgern, Sitzgleitern, Stoßstangenverstärkungen, Motorradrahmen und Felgen verwendet wird.
7046 verfügt über Hohlextrusionsfähigkeiten und gute Schweißeigenschaften. Es erscheint in ähnlichen Anwendungen wie 7003.
Die Zukunft von Aluminium in Autos
Wir haben allen Grund zu der Annahme, dass das, was die Automobilhersteller im späten 19. Jahrhundert erkannten, auch heute noch gilt: Aluminium ist eine hervorragende Wahl für Fahrzeuge! Seit seiner Einführung haben Legierungen und verbesserte Herstellungstechniken die Verwendung von Aluminium in Autos nur erhöht. In Verbindung mit der weltweiten Sorge um Nachhaltigkeit und Umweltauswirkungen wird erwartet, dass Aluminium in der Automobilindustrie erhebliche Auswirkungen haben wird.
Autorin: Sara Montijo
Quelle:https://www.kloecknermetals.com/blog/aluminum-in-cars/
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Herausgegeben von May Jiang von MAT Aluminium
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 22. Mai 2023
