Ngành công nghiệp ô tô châu Âu nổi tiếng với sự tiên tiến và sáng tạo cao. Với việc thúc đẩy các chính sách tiết kiệm năng lượng và giảm phát thải, để giảm mức tiêu thụ nhiên liệu và khí thải carbon dioxide, hợp kim nhôm được cải tiến và thiết kế sáng tạo được sử dụng rộng rãi trong thiết kế ô tô. Theo thống kê, trong mười năm qua, lượng nhôm trung bình được sử dụng trong xe chở khách đã tăng gấp đôi, và việc giảm trọng lượng của hợp kim nhôm được thể hiện trong Hình 1 dưới đây. Dựa trên các khái niệm thiết kế sáng tạo, xu hướng này sẽ tiếp tục trong vài năm tới.
Trong quá trình phát triển nhẹ, các hợp kim nhôm đang phải đối mặt với sự cạnh tranh khốc liệt với các vật liệu mới khác, chẳng hạn như thép cường độ cao, vẫn có thể duy trì cường độ cao sau khi thiết kế vách mỏng. Ngoài ra, còn có các vật liệu composite magiê, titan, thủy tinh hoặc sợi carbon, sau này đã được sử dụng rộng rãi trong hàng không vũ trụ. Bây giờ khái niệm thiết kế đa vật liệu đã được tích hợp vào thiết kế ô tô, và những nỗ lực đang được thực hiện để áp dụng các vật liệu phù hợp cho các bộ phận phù hợp. Một thách thức rất quan trọng là vấn đề kết nối và xử lý bề mặt, và các giải pháp khác nhau đã được phát triển, chẳng hạn như các thành phần khối động cơ và tàu điện, thiết kế khung (Audi A2, A8, BMW Z8, Lotus Elise), Cấu trúc tấm mỏng (Honda NSX , Jaguar, Rover), hệ thống treo (lớp DC-E, Renault, Peugeot) và thiết kế các thành phần cấu trúc khác. Hình 2 cho thấy các thành phần của nhôm được sử dụng trong ô tô.
Chiến lược thiết kế BIW
Body-in-White là phần nặng nhất của một chiếc xe thông thường, chiếm 25% đến 30% trọng lượng của xe. Có hai thiết kế kết cấu trong thiết kế cơ thể.
1. Thiết kế khung không gian hồ sơ ”cho những chiếc xe nhỏ và vừa: Audi A8 là một ví dụ điển hình, cơ thể màu trắng nặng 277 kg, bao gồm 59 hồ sơ (61 kg), 31 đúc (39 kg) và 170 tấm kim loại (177 kg). Chúng được tham gia bằng cách hấp thụ, hàn MIG, hàn laser, hàn lai khác, dán, v.v.
2.: Ví dụ, mô hình Jaguar XJ (X350), 2002 (như trong Hình 4 bên dưới), khối lượng cơ thể có đóng dấu khối lượng 295 kg Khối lượng của cơ thể Mass-in-In-White bao gồm 22 cấu hình (21 kg), 15 đúc (15 kg) và 273 bộ phận kim loại tấm (259 kg). Các phương pháp kết nối bao gồm liên kết, tán và hàn MiG.
Áp dụng hợp kim nhôm trên cơ thể
1. Tuổi cứng al-mg-si
Hợp kim 6000 loạt chứa magiê và silicon và hiện đang được sử dụng trong các tấm thân ô tô dưới dạng A6016, A6111 và A6181A. Ở châu Âu, 1-1.2mm EN-6016 có khả năng định dạng và kháng ăn mòn tuyệt vời và được sử dụng rộng rãi.
2. Hợp kim Al-MN không thể điều trị được
Do độ cứng căng thẳng cao cụ thể của nó, các hợp kim Al-MG-MN thể hiện khả năng định dạng tuyệt vời và cường độ cao, và được sử dụng rộng rãi trong các tấm cán nóng và cuộn lạnh ô tô và ống hydroformed. Ứng dụng trong khung gầm hoặc bánh xe thậm chí còn hiệu quả hơn vì việc giảm khối lượng các bộ phận chuyển động không thể làm tăng cường sự thoải mái của việc lái xe và giảm mức độ tiếng ồn.
3. Hồ sơ nhôm
Ở châu Âu, các khái niệm xe hoàn toàn mới đã được đề xuất dựa trên thiết kế hồ sơ nhôm, ví dụ, khung hợp kim nhôm và các cấu trúc phức tạp. Tiềm năng lớn của chúng cho các thiết kế phức tạp và tích hợp chức năng làm cho chúng phù hợp nhất để sản xuất loạt hiệu quả về chi phí. Bởi vì việc dập tắt là cần thiết trong quá trình đùn, cường độ trung bình 6000 và cường độ cao 7000 hợp kim cứng tuổi được sử dụng. Khả năng định dạng và sức mạnh cuối cùng được kiểm soát qua độ tuổi cứng bằng cách sưởi ấm tiếp theo. Hồ sơ hợp kim nhôm chủ yếu được sử dụng trong thiết kế khung, dầm tai nạn và các thành phần sự cố khác.
4. Đúc nhôm
Đúc là các thành phần nhôm được sử dụng rộng rãi nhất trong ô tô, chẳng hạn như khối động cơ, đầu xi lanh và các thành phần khung gầm đặc biệt. Ngay cả động cơ diesel, đã tăng đáng kể thị phần của họ ở châu Âu, đang chuyển sang đúc nhôm do nhu cầu tăng cường sức mạnh và độ bền. Đồng thời, đúc nhôm cũng đang được sử dụng trong thiết kế khung, các bộ phận trục và các bộ phận cấu trúc, và đúc áp suất cao của hợp kim AlsimgMN mới đã đạt được độ bền và độ dẻo cao hơn.
Nhôm là vật liệu được lựa chọn cho nhiều ứng dụng ô tô như khung gầm, cơ thể và nhiều thành phần cấu trúc do mật độ thấp, khả năng định dạng tốt và khả năng chống ăn mòn tốt. Nhôm được sử dụng trong thiết kế cấu trúc cơ thể có thể đạt được ít nhất 30% trọng lượng theo tiền đề của các yêu cầu về hiệu suất đáp ứng. Ngoài ra, hợp kim nhôm có thể được áp dụng cho hầu hết các phần của nắp hiện tại. Trong một số trường hợp có yêu cầu sức mạnh cao, 7000 hợp kim sê -ri vẫn có thể duy trì lợi thế chất lượng. Do đó, đối với các ứng dụng khối lượng lớn, các giải pháp giảm trọng lượng hợp kim nhôm là phương pháp kinh tế nhất.
Được chỉnh sửa bởi May Jiang từ Mat Aluminum
Thời gian đăng: Dec-08-2023
