Avrupa otomobil endüstrisi gelişmiş ve son derece yenilikçi olmasıyla ünlüdür. Enerji tasarrufu ve emisyon azaltım politikalarının teşvik edilmesiyle yakıt tüketimini ve karbondioksit emisyonlarını azaltmak amacıyla geliştirilmiş ve yenilikçi bir şekilde tasarlanmış alüminyum alaşımları otomobil tasarımında yaygın olarak kullanılmaktadır. İstatistiklere göre son on yılda binek araçlarda kullanılan ortalama alüminyum miktarı iki katına çıkmış olup, alüminyum alaşımlarının ağırlık azalması aşağıdaki Şekil 1'de gösterilmektedir. Yenilikçi tasarım konseptlerine dayanan bu trend önümüzdeki birkaç yılda da devam edecek.
Hafifliğin geliştirilmesi sürecinde alüminyum alaşımları, ince duvarlı tasarımdan sonra hala yüksek mukavemeti koruyabilen yüksek mukavemetli çelik gibi diğer yeni malzemelerle şiddetli bir rekabetle karşı karşıyadır. Ek olarak, havacılık ve uzayda yaygın olarak kullanılan magnezyum, titanyum, cam veya karbon fiber kompozit malzemeler de bulunmaktadır. Artık çoklu malzeme tasarımı kavramı otomobil tasarımına entegre edilmiş olup, uygun parçaların uygun malzemelere uygulanmasına yönelik çalışmalar yapılmaktadır. Çok önemli bir zorluk, bağlantı ve yüzey işleme sorunudur ve motor bloğu ve güç aktarma sistemi bileşenleri, çerçeve tasarımı (Audi A2, A8, BMW Z8, Lotus Elise), ince plaka yapısı (Honda NSX) gibi çeşitli çözümler geliştirilmiştir. , Jaguar, Rover), süspansiyon (DC-E sınıfı, Renault, Peugeot) ve diğer yapısal bileşenlerin tasarımı. Şekil 2 otomobillerde kullanılan alüminyumun bileşenlerini göstermektedir.
BIW Tasarım Stratejisi
Beyaz gövde, geleneksel bir otomobilin en ağır kısmıdır ve aracın ağırlığının %25 ila %30'unu oluşturur. Beyaz gövde tasarımında iki yapısal tasarım bulunmaktadır.
1.Küçük ve orta boy arabalar için “Profil uzay çerçeve tasarımı”: Audi A8 tipik bir örnektir, beyaz gövde 277 kg ağırlığında, 59 profil (61 kg), 31 döküm (39 kg) ve 170 sacdan (177 kg) oluşmaktadır. Perçinleme, MIG kaynağı, lazer kaynağı, diğer hibrit kaynak, yapıştırma vb. yöntemlerle birleştirilirler.
2. Orta ila büyük kapasiteli otomobil uygulamaları için "kalıpta dövülmüş sac monokok yapı": örneğin Jaguar XJ (X350), 2002 modeli (aşağıdaki Şekil 4'te gösterildiği gibi), 295 kg kütleli “damgalı gövde monokok yapılı” beyaz gövde 22 profilden (21 kg), 15 dökümden (15 kg) oluşuyordu ve 273 sac parça (259 kg). Bağlantı yöntemleri bağlama, perçinleme ve MIG kaynağını içerir.
Alüminyum Alaşımının Gövdeye Uygulanması
1. Yaşla sertleştirilmiş Al-Mg-Si alaşımı
6000 serisi alaşımlar magnezyum ve silikon içermekte olup şu anda otomotiv gövde saclarında A6016, A6111 ve A6181A olarak kullanılmaktadır. Avrupa'da 1-1,2 mm EN-6016 mükemmel şekillendirilebilirliğe ve korozyon direncine sahiptir ve yaygın olarak kullanılmaktadır.
2. Isıl işlem görmeyen Al-Mg-Mn alaşımı
Özel yüksek gerinim sertleşmesi nedeniyle Al-Mg-Mn alaşımları mükemmel şekillendirilebilirlik ve yüksek mukavemet sergiler ve otomotiv sıcak haddelenmiş ve soğuk haddelenmiş saclarda ve hidroformlu tüplerde yaygın olarak kullanılır. Şasi veya tekerleklerdeki uygulama daha da etkilidir çünkü yaysız hareketli parçaların kütlesinin azaltılması ayrıca sürüş konforunu artırır ve gürültü seviyelerini azaltır.
3. Alüminyum profil
Avrupa'da, alüminyum alaşımlı çerçeveler ve karmaşık altyapılar gibi alüminyum profil tasarımına dayalı tamamen yeni otomobil konseptleri önerildi. Karmaşık tasarımlar ve fonksiyonel entegrasyon konusundaki büyük potansiyelleri, onları uygun maliyetli seri üretim için en uygun hale getiriyor. Ekstrüzyon sırasında su verme gerekli olduğundan, orta mukavemetli 6000 ve yüksek mukavemetli 7000 yaşla sertleşebilen alaşımlar kullanılır. Şekillendirilebilirlik ve nihai mukavemet, daha sonra ısıtılarak yaşlandırmayla sertleştirme yoluyla kontrol edilir. Alüminyum alaşımlı profiller esas olarak çerçeve tasarımında, çarpışma kirişlerinde ve diğer çarpışma bileşenlerinde kullanılır.
4. Alüminyum döküm
Dökümler, motor blokları, silindir kafaları ve özel şasi bileşenleri gibi otomobillerde en yaygın kullanılan alüminyum bileşenlerdir. Avrupa'da pazar payını büyük ölçüde artıran dizel motorlar bile artan güç ve dayanıklılık talepleri nedeniyle alüminyum dökümlere yöneliyor. Aynı zamanda çerçeve tasarımı, şaft parçaları ve yapısal parçalarda da alüminyum dökümler kullanılıyor ve yeni AlSiMgMn alüminyum alaşımlarının yüksek basınçlı dökümü daha yüksek mukavemet ve süneklik sağlıyor.
Alüminyum, düşük yoğunluğu, iyi şekillendirilebilirliği ve iyi korozyon direnci nedeniyle şasi, gövde ve birçok yapısal bileşen gibi birçok otomotiv uygulamasında tercih edilen malzemedir. Gövde yapısı tasarımında kullanılan alüminyum, performans gerekliliklerini karşılama öncülüğünde en az %30 ağırlık azaltımı sağlayabilir. Ayrıca mevcut kaplamanın çoğu kısmına alüminyum alaşımları uygulanabilmektedir. Yüksek dayanım gerektiren bazı durumlarda 7000 serisi alaşımlar kalite avantajlarını hala koruyabilir. Bu nedenle yüksek hacimli uygulamalar için alüminyum alaşımlı ağırlık azaltma çözümleri en ekonomik yöntemdir.
MAT Alüminyum'dan May Jiang tarafından düzenlendi
Gönderim zamanı: Aralık-08-2023
