Bạn có thể tự hỏi, "Điều gì khiến nhôm trong ô tô trở nên phổ biến đến vậy?" hoặc "Điều gì ở nhôm khiến nó trở thành vật liệu tuyệt vời cho thân xe?" mà không nhận ra rằng nhôm đã được sử dụng trong sản xuất ô tô kể từ khi ô tô ra đời. Ngay từ năm 1889, nhôm đã được sản xuất với số lượng lớn và được đúc, cán và định hình trong ô tô.
Các nhà sản xuất ô tô đã nắm bắt cơ hội để làm việc với vật liệu dễ định hình hơn thép. Vào thời điểm đó, chỉ có các dạng nhôm tinh khiết hơn tồn tại, đặc trưng là mềm hơn và có khả năng định hình tuyệt vời cùng khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, bền bỉ theo thời gian. Những yếu tố này đã khiến các nhà sản xuất ô tô đúc cát và định hình các tấm thân xe rộng lớn sau đó được hàn và đánh bóng bằng tay.
Vào giữa thế kỷ 20, một số nhà sản xuất ô tô được kính trọng nhất đã ứng dụng nhôm vào ô tô. Bao gồm Bugatti, Ferrari, BMW, Mercedes và Porsche.
Tại sao nên chọn nhôm cho ô tô?
Ô tô là những cỗ máy phức tạp bao gồm khoảng 30.000 bộ phận. Thân xe, hay bộ xương của xe, là bộ phận đắt nhất và quan trọng nhất trong sản xuất xe.
Chúng bao gồm các tấm bên ngoài tạo hình cho xe và các tấm bên trong đóng vai trò gia cố. Các tấm được hàn lại với nhau vào các trụ và lan can. Thân xe sau đó bao gồm cửa trước và sau, dầm động cơ, vòm bánh xe, cản, mui xe, khoang hành khách, tấm ốp phía trước, mái và sàn.
Độ bền kết cấu là yêu cầu quan trọng nhất đối với thân xe. Tuy nhiên, thân xe cũng phải nhẹ, giá thành sản xuất phải chăng, chống gỉ và có những đặc tính hấp dẫn mà người tiêu dùng tìm kiếm, như đặc tính hoàn thiện bề mặt tuyệt vời.
Nhôm đáp ứng được nhiều yêu cầu này vì một số lý do sau:
Tính linh hoạt
Nhôm là vật liệu cực kỳ linh hoạt. Khả năng định hình và chống ăn mòn của nhôm giúp dễ dàng gia công và định hình.
Ngoài ra, sản phẩm này còn có nhiều dạng khác nhau như tấm nhôm, cuộn nhôm, tấm nhôm, ống nhôm, ống nhôm, kênh nhôm, dầm nhôm, thanh nhôm và góc nhôm.
Tính linh hoạt cho phép nhôm trở thành vật liệu được lựa chọn cho nhiều ứng dụng ô tô có thể yêu cầu các đặc tính khác nhau, có thể là kích thước và hình dạng, độ bền kéo, đặc tính hoàn thiện hoặc khả năng chống ăn mòn.
Dễ thi công
Chất lượng hiệu suất và tính linh hoạt có thể được cải thiện thông qua nhiều quy trình chế tạo khác nhau, chẳng hạn như tôi luyện bằng lò, tôi luyện bằng phương pháp gia công và kết tủa, kéo, ủ, đúc, đúc khuôn và đùn. Các công nghệ hàn cải tiến tiếp tục giúp việc ghép nhôm dễ thực hiện hơn với kết quả an toàn hơn.
Nhẹ và bền
Nhôm có tỷ lệ độ bền trên trọng lượng cao, nghĩa là nó nhẹ và bền. Xu hướng ô tô về nhôm tập trung vào việc giảm trọng lượng của xe, một mục tiêu chính trong ngành để đáp ứng các mục tiêu phát thải nghiêm ngặt hơn.
Nghiên cứu do Drive Aluminum thực hiện xác nhận rằng nhôm trong ô tô làm giảm trọng lượng xe và tăng mức tiết kiệm nhiên liệu cũng như phạm vi hoạt động của xe điện (EV). Vì nhu cầu của người tiêu dùng và các ưu đãi về môi trường đang dẫn đến việc tăng sản lượng EV, chúng ta có thể kỳ vọng rằng nhôm trong thân xe sẽ tiếp tục tăng như một cách để bù đắp trọng lượng của pin và giảm lượng khí thải.
Khả năng hợp kim
Nhôm có thể được hợp kim hóa với nhiều nguyên tố khác nhau để tăng cường các đặc tính như độ bền, độ dẫn điện và khả năng chống ăn mòn, giúp tăng khả năng sử dụng trong sản xuất ô tô.
Nhôm được chia thành các loại hợp kim được xác định bởi các nguyên tố hợp kim chính của chúng. Các loại hợp kim nhôm 1xxx, 2xxx, 3xxx, 4xxx, 5xxx, 6xxx và 7xxx đều bao gồm các hợp kim được sử dụng trong thân xe.
Danh sách các loại nhôm trong thân xe ô tô
1100
Dòng nhôm 1xxx là loại nhôm tinh khiết nhất hiện có. Với độ tinh khiết 99%, tấm nhôm 1100 cực kỳ dễ uốn. Nó cũng cho thấy khả năng chống ăn mòn tuyệt vời. Đây là một trong những hợp kim đầu tiên được sử dụng trong xe cộ và vẫn tiếp tục được sử dụng cho đến ngày nay, chủ yếu là trong các chất cách nhiệt.
2024
Dòng nhôm 2xxx được hợp kim hóa với đồng. 2024 thường được sử dụng trong sản xuất piston, bộ phận phanh, rôto, xi lanh, bánh xe và bánh răng vì nó có độ bền cao và khả năng chống mỏi tuyệt vời.
3003, 3004, 3105
Dòng nhôm mangan 3xxx có khả năng định hình tuyệt vời. Bạn có nhiều khả năng nhìn thấy 3003, 3004 và 3105.
3003 cho thấy độ bền cao, khả năng định hình tốt, khả năng gia công và khả năng kéo. Nó thường được sử dụng cho đường ống ô tô, tấm ốp, cũng như đúc điện cho xe hybrid và EV.
3004 có nhiều đặc điểm giống với 3003 và có thể được sử dụng thêm cho tấm lưới tản nhiệt và bộ tản nhiệt.
3105 có khả năng chống ăn mòn, khả năng định hình và đặc tính hàn tuyệt vời. Nó xuất hiện trong tấm thân xe, để sử dụng trong chắn bùn, cửa ra vào và tấm ốp sàn.
4032
Dòng nhôm 4xxx được hợp kim hóa với silicon. 4032 sẽ được sử dụng cho piston, cuộn máy nén và các bộ phận động cơ vì nó có khả năng hàn và chống mài mòn tuyệt vời.
5005, 5052, 5083, 5182, 5251
Dòng 5xxx là một trong những loại phổ biến nhất cho thân xe bằng nhôm. Nguyên tố hợp kim chính của nó là magiê, được biết đến là có tác dụng tăng cường độ.
Màu 5005 xuất hiện ở tấm ốp thân xe, bình nhiên liệu, tấm lái và đường ống.
5052 được coi là một trong những hợp kim dễ sử dụng nhất và do đó xuất hiện trong vô số các thành phần ô tô. Bạn sẽ thấy nó trong bình nhiên liệu, xe kéo, tấm treo, tấm ốp màn hình, giá đỡ, phanh đĩa và tang trống, và nhiều bộ phận ô tô không quan trọng khác.
5083 rất phù hợp để chế tạo các bộ phận phức tạp của ô tô như đế động cơ và tấm ốp thân xe.
5182 xuất hiện như một trụ cột kết cấu cho thân xe. Mọi thứ từ giá đỡ kết cấu, đến cửa, mui xe và tấm chắn đầu cánh trước.
Có thể thấy 5251 trong tấm ốp tự động.
6016, 6022, 6061, 6082, 6181
Dòng nhôm 6xxx được hợp kim hóa với magiê và silicon, có khả năng đùn và đúc tốt nhất, đồng thời thể hiện đặc tính hoàn thiện bề mặt lý tưởng.
Thép 6016 và 6022 được sử dụng trong các vật liệu phủ thân xe, cửa, cốp xe, mui xe, chắn bùn và tấm ốp ngoài, những nơi có khả năng chống móp là yếu tố quan trọng.
6061 thể hiện đặc điểm hoàn thiện bề mặt nổi bật, khả năng chống ăn mòn và độ bền cao. Nó xuất hiện trong các thanh ngang, phanh, bánh xe, trục chân vịt, thân xe tải và xe buýt, túi khí và bình chứa.
6082 có khả năng chống va đập tốt nhất. Do đó, nó được sử dụng làm khung chịu lực.
6181 giữ vai trò là tấm ốp thân xe bên ngoài.
7003, 7046
7xxx là loại hợp kim mạnh nhất và có độ bền cao nhất, được hợp kim với kẽm và magiê.
7003 là hợp kim đùn được sử dụng chủ yếu để tạo hình hàn trong quá trình sản xuất dầm chịu lực, thanh trượt yên xe, gia cố cản xe, khung xe máy và vành xe.
7046 có khả năng đùn rỗng và đặc tính hàn tốt. Nó xuất hiện trong các ứng dụng tương tự như 7003.
Tương lai của nhôm trong ô tô
Chúng ta có mọi lý do để tin rằng những gì các nhà sản xuất ô tô đã nắm bắt được vào cuối những năm 1800 vẫn đúng cho đến ngày nay: nhôm là một lựa chọn tuyệt vời cho xe cộ! Kể từ khi lần đầu tiên được giới thiệu, hợp kim và các kỹ thuật chế tạo cải tiến chỉ làm tăng việc sử dụng nhôm trong ô tô. Cùng với mối quan tâm toàn cầu về tính bền vững và tác động đến môi trường, nhôm được kỳ vọng sẽ đạt được phạm vi và chiều sâu tác động đáng kể trong ngành công nghiệp ô tô.
Tác giả: Sara Montijo
Nguồn: https://www.kloecknermetals.com/blog/aluminum-in-cars/
(Nếu vi phạm, vui lòng liên hệ với chúng tôi để xóa.)
Biên tập bởi May Jiang từ MAT Aluminum
Thời gian đăng: 22-05-2023
