Die europäische Automobilindustrie ist berühmt für ihre fortgeschrittene und hochinnovative. Mit der Förderung von Richtlinien zur Energieeinsparung und Emissionsreduzierung, um den Kraftstoffverbrauch und die Kohlendioxidemissionen zu verringern, werden verbesserte und innovativ gestaltete Aluminiumlegierungen im Automobildesign weit verbreitet. Laut Statistiken hat sich in den letzten zehn Jahren die durchschnittliche Menge an Aluminium, die in Personenwagen verwendet wird, verdoppelt, und die Gewichtsreduzierung von Aluminiumlegierungen ist in Abbildung 1 darunter dargestellt. Basierend auf innovativen Designkonzepten wird dieser Trend in den nächsten Jahren fortgesetzt.
Bei der leichten Entwicklung stehen Aluminiumlegierungen vor einer heftigen Konkurrenz mit anderen neuen Materialien, wie z. B. hochfestem Stahl, die nach dem dünnwandigen Design weiterhin hohe Festigkeit aufrechterhalten können. Darüber hinaus gibt es Magnesium-, Titan-, Glas- oder Kohlefaserverbundwerkstoffe, von denen letztere bereits in der Luft- und Raumfahrt häufig verwendet werden. Jetzt wurde das Konzept des multimateriellen Designs in das Automobildesign integriert, und es werden Anstrengungen unternommen, um geeignete Materialien auf geeignete Teile anzuwenden. Eine sehr wichtige Herausforderung ist das Problem der Verbindung und der Oberflächenbehandlung, und es wurden verschiedene Lösungen entwickelt, z. , Jaguar, Rover), Suspension (DC-E-Klasse, Renault, Peugeot) und andere strukturelle Komponenten. Abbildung 2 zeigt die Komponenten von Aluminium, die in Automobilen verwendet werden.
BIW -Designstrategie
Der Körper-in-Weiß ist der schwerste Teil eines herkömmlichen Autos, das 25% bis 30% des Fahrzeuggewichts ausmacht. Es gibt zwei strukturelle Designs im weiß-in-weißen Design.
1. ”Profilraum-Rahmendesign” für kleine und mittelgroße Autos: Audi A8 ist ein typisches Beispiel: Körper in Weiß wiegt 277 kg, besteht aus 59 Profilen (61 kg), 31 Gussteilen (39 kg) und 170 Blech (177 kg). Sie werden von Nieten, MIG -Schweißen, Laserschweißen, anderen Hybridschweißen, Kleben usw. begleitet.
2. "Die Monocoque-Struktur für die Blechblech für mittelgroße bis mit großer Kapazität Automobilanwendungen: Zum Beispiel bestand 22 Profile (21 kg), 15 Guss (15 kg), Jaguar XJ (x350), 2002 Modell (wie in Abbildung 4 unten), 295 kg Masse „Stempelte Körpermonocoque-Struktur“ -Körper in Weiß in den 22 Profilen (21 kg), 15 Guss (15 kg). und 273 Blechteile (259 kg). Die Verbindungsmethoden umfassen Bindung, Nieten und MIG -Schweißen.
Anwendung der Aluminiumlegierung auf den Körper
1. Alter verhärtet die Al-Mg-Si-Legierung
Die 6000 -Serie -Legierungen enthalten Magnesium und Silizium und werden derzeit in Automobilböden als A6016, A6111 und A6181A verwendet. In Europa hat 1-1,2 mm EN-6016 eine hervorragende Formbarkeits- und Korrosionsbeständigkeit und wird weit verbreitet.
2. Nicht-Heat-behandelbare Al-Mg-Mn-Legierung
Aufgrund seiner spezifischen Härtung mit hoher Dehnung weisen Al-Mg-Mn-Legierungen eine hervorragende Formbarkeit und hohe Festigkeit auf und werden in heißem und kaltgeschwolltem und kaltgeschwollten Blättern und hydroformierten Röhrchen häufig eingesetzt. Die Anwendung in Chassis oder Rädern ist noch effektiver, da die Massenverringerung ungespracher beweglicher Teile zusätzlich den Fahrkomfort verbessert und die Geräuschpegel verringert.
3. Aluminiumprofil
In Europa wurden vollständig neue Autokonzepte auf der Grundlage des Aluminiumprofildesigns vorgeschlagen, beispielsweise Aluminiumlegierrahmen und komplexe Substrukturen. Ihr großes Potenzial für komplexe Designs und funktionale Integration macht sie am besten für die kostengünstige Serienproduktion geeignet. Da während der Extrusion das Löschen benötigt wird, werden mittelfestem Stärke 6000 und hoher Festigkeit von 7000 Altershärten verwendet. Formbarkeit und endgültige Festigkeit werden durch Altersverhärtung durch anschließende Erwärmung kontrolliert. Aluminiumlegierungsprofile werden hauptsächlich in Rahmenkonstruktionen, Crashbalken und anderen Crash -Komponenten verwendet.
4. Aluminiumguss
Gussteile sind die am häufigsten verwendeten Aluminiumkomponenten in Automobilen wie Motorblöcken, Zylinderköpfe und spezielle Chassis -Komponenten. Sogar Dieselmotoren, die ihren Marktanteil in Europa erheblich erhöht haben, verlagern sich aufgrund der zunehmenden Anforderungen an Stärke und Haltbarkeit in Aluminiumguss. Gleichzeitig werden auch Aluminiumgüsse in Rahmenkonstruktionen, Wellenteilen und Strukturteilen verwendet, und Hochdruckguss von neuen Alsimgmn-Aluminiumlegierungen hat eine höhere Festigkeit und Duktilität erreicht.
Aluminium ist das Material der Wahl für viele Automobilanwendungen wie Chassis, Körper und viele strukturelle Komponenten aufgrund seiner geringen Dichte, der guten Formbarkeit und seiner guten Korrosionsbeständigkeit. Aluminium, die im Body -Struktur -Design verwendet wird, kann unter der Prämisse der Erfüllung der Leistungsanforderungen mindestens 30% Gewichtsreduzierung erreichen. Außerdem können Aluminiumlegierungen auf die meisten Teile der aktuellen Abdeckung angewendet werden. In einigen Fällen mit hoher Stärke können 7000 Serienlegierungen immer noch hochwertige Vorteile aufrechterhalten. Für Anwendungen mit hoher Volumen sind daher Lösungen zur Gewichtsreduzierung von Aluminiumlegierung die wirtschaftlichste Methode.
Herausgegeben von Mai Jiang von Mat Aluminium
Postzeit: Dezember 08-2023
