Може би се питате: „Какво прави алуминия в автомобилите толкова често срещан?“ или „Какво е това в алуминия, което го прави толкова чудесен материал за каросерии на автомобили?“, без да осъзнавате, че алуминият се използва в автомобилостроенето още от самото начало на автомобилите. Още през 1889 г. алуминият е произвеждан в големи количества и е отливан, валцуван и формован в автомобилите.
Автомобилните производители се възползваха от възможността да работят с по-лесен за формоване материал от стоманата. По това време съществуваха само по-чисти форми на алуминий, които се характеризират с по-мек дизайн, голяма формоемкост и отлична устойчивост на корозия, която се запазва във времето. Тези фактори накараха производителите на автомобили да отливат пясъчни форми и да оформят обширни панели на каросерията, които след това се заваряват и полират на ръка.
Към средата на 20-ти век някои от най-уважаваните автомобилни производители са използвали алуминий в автомобилите си. Това включва Bugatti, Ferrari, BMW, Mercedes и Porsche.
Защо да изберете алуминий за автомобили?
Автомобилите са сложни машини, състоящи се от приблизително 30 000 части. Каросерията на автомобилите, или скелетът на превозното средство, е най-скъпата и критична част от производството на превозни средства.
Те включват външните панели, които придават форма на превозното средство, и вътрешните панели, които действат като подсилване. Панелите са заварени заедно към колоните и парапетите. Каросерията на автомобила включва предни и задни врати, греди на двигателя, арки на колелата, брони, капаци, купета, предни, покривни и подови панели.
Структурната здравина е най-важното изискване за каросериите на автомобилите. Каросериите на автомобилите обаче трябва да бъдат и леки, достъпни за производство, устойчиви на ръжда и да притежават атрактивните качества, които потребителите търсят, като например отлични характеристики на повърхностна обработка.
Алуминият отговаря на тези изисквания по няколко причини:
Универсалност
Естествено, алуминият е изключително универсален материал. Формовъчността и устойчивостта на алуминия към корозия го правят лесен за обработка и оформяне.
Предлага се и в различни формати, като алуминиев лист, алуминиева намотка, алуминиева плоча, алуминиева тръба, алуминиев канал, алуминиева греда, алуминиев прът и алуминиев ъгъл.
Универсалността позволява алуминият да бъде предпочитан материал за редица автомобилни приложения, които могат да изискват различни характеристики, било то размер и форма, граница на провлачване, характеристики на покритието или устойчивост на корозия.
Лекота на обработваемост
Качеството на производителността и гъвкавостта могат да бъдат подобрени чрез различни производствени процеси, като например закаляване чрез печене, втвърдяване чрез деформация и валежно втвърдяване, изтегляне, отгряване, леене, формоване и екструдиране. Подобрените технологии за заваряване продължават да правят свързването на алуминий по-лесно и с по-безопасни резултати.
Лек и издръжлив
Алуминият има високо съотношение якост-тегло, което означава, че е лек и издръжлив. Автомобилните тенденции в производството на алуминий са се фокусирали върху намаляването на теглото на превозните средства, основна цел в индустрията, за да се постигнат по-строги цели за емисиите.
Проучване, проведено от Drive Aluminum, потвърждава, че алуминият в автомобилите намалява теглото на превозното средство и увеличава разхода на гориво и пробега на електрическите превозни средства (EV). Тъй като потребителското търсене и екологичните стимули водят до увеличено производство на електромобили, можем да очакваме, че алуминият в каросериите на автомобилите ще продължи да се увеличава като начин за компенсиране на теглото на батериите и намаляване на емисиите.
Способност за легиране
Това, че алуминият може да бъде легиран с редица елементи, за да се усилят качества като здравина, електрическа проводимост и устойчивост на корозия, увеличава използването му в автомобилното производство.
Алуминият се разделя на серии сплави, които се определят от основните им легиращи елементи. Сериите алуминиеви сплави 1xxx, 2xxx, 3xxx, 4xxx, 5xxx, 6xxx и 7xxx включват сплави, които се използват в автомобилните каросерии.
Списък на алуминиевите марки в автомобилните каросерии
1100
Алуминият от серия 1xxx е най-чистият наличен алуминий. С 99% чистота, алуминиевият лист 1100 е изключително ковък. Той също така демонстрира отлична устойчивост на корозия. Това е една от първите сплави, използвани в превозните средства, и продължава да се използва и днес, предимно в топлоизолатори.
2024 г.
Алуминият серия 2xxx е легиран с мед. 2024 често се използва в производството на бутала, компоненти на спирачките, ротори, цилиндри, колела и зъбни колела, тъй като показва висока якост и отлична устойчивост на умора.
3003, 3004, 3105
Мангановият алуминий от серия 3xxx има отлична формообразуемост. Най-вероятно ще видите 3003, 3004 и 3105.
3003 показва висока якост, добра формовъчност, обработваемост и възможности за изтегляне. Често се използва за автомобилни тръбопроводи, панели, както и за отливки за хибриди и електрически превозни средства.
3004 споделя много от характеристиките на 3003 и може да се използва допълнително за панели на решетките на капаците и радиатори.
3105 има отлична устойчивост на корозия, пластичност и заваряеми характеристики. Използва се в автомобилни каросерии, калници, врати и подови панели.
4032
Алуминият серия 4xxx е легиран със силиций. 4032 ще се използва за бутала, компресорни спирали и компоненти на двигатели, тъй като демонстрира отлична заваряемост и устойчивост на абразия.
5005, 5052, 5083, 5182, 5251
Серията 5xxx е една от най-популярните за алуминиеви автомобилни каросерии. Основният ѝ легиращ елемент е магнезият, известен с повишаването на якостта.
5005 се появява в облицовката на каросерията, резервоарите за гориво, кормилните плочи и тръбопроводите.
5052 се счита за една от най-издръжливите сплави и в резултат на това се използва в множество автомобилни компоненти. Ще я видите в резервоари за гориво, ремаркета за камиони, окачващи плочи, панели за дисплеи, скоби, дискови и барабанни спирачки и много други некритични автомобилни части.
5083 е отличен за сложни автомобилни компоненти като основи на двигатели и панели на каросерията.
5182 се появява като структурна опора за автомобилните каросерии. Всичко - от структурни скоби до врати, капаци и крайни плочи на предните калници.
5251 може да се види в авто панелите.
6016, 6022, 6061, 6082, 6181
Алуминиевата серия 6xxx е легирана с магнезий и силиций, те се отличават с едни от най-добрите възможности за екструдиране и леене и демонстрират идеални характеристики на повърхностна обработка.
6016 и 6022 са предназначени за покритие на автомобилни каросерии, врати, багажници, покриви, калници и външни плочи, където устойчивостта на вдлъбнатини е ключова.
6061 демонстрира изключителни характеристики на повърхностна обработка, устойчивост на корозия и висока якост. Използва се в напречни греди, спирачки, колела, карданни валове, каросерии на камиони и автобуси, въздушни възглавници и резервоари за гориво.
6082 има едни от най-добрите показатели за устойчивост на удар. Следователно, той се използва за носещи конструкции.
6181 служи като външна облицовка на каросерията.
7003, 7046
7xxx е най-мощният и най-якостен клас сплав, легиран с цинк и магнезий.
7003 е екструдирана сплав, използвана предимно за заварени профили при производството на ударни греди, плъзгачи на седалки, подсилване на брони, рамки на мотоциклети и джанти.
7046 има възможности за кухо екструдиране и добри заваръчни характеристики. Проявява се в приложения, подобни на 7003.
Бъдещето на алуминия в автомобилите
Имаме всички основания да вярваме, че това, което производителите на автомобили са осъзнали в края на 19-ти век, е вярно и днес: алуминият е отличен избор за превозни средства! Откакто е въведен за първи път, сплавите и подобрените техники за производство само са увеличили употребата на алуминий в автомобилите. В съчетание с глобалната загриженост за устойчивостта и въздействието върху околната среда, се очаква алуминият да постигне значителен обхват и дълбочина на въздействие в автомобилната индустрия.
Автор: Сара Монтихо
Източник: https://www.kloecknermetals.com/blog/aluminum-in-cars/
(За нарушения, моля, свържете се с нас.)
Редактирано от Мей Джианг от MAT Aluminum
Време на публикуване: 22 май 2023 г.
