Déi europäesch Automobilindustrie ass bekannt fir hir fortgeschratt an héich innovativ Technologien. Mat der Fërderung vun Energiespuer- a Emissiounsreduktiounspolitiken, fir de Brennstoffverbrauch an d'Kuelendioxidemissiounen ze reduzéieren, gi verbessert an innovativ Aluminiumlegierungen wäit verbreet am Autodesign benotzt. Laut Statistiken huet sech an de leschten zéng Joer déi duerchschnëttlech Quantitéit un Aluminium, déi a Persounenautoen benotzt gëtt, verduebelt, an d'Gewiichtsreduktioun vun Aluminiumlegierungen ass an der Figur 1 hei ënnendrënner gewisen. Baséierend op innovativen Designkonzepter wäert dësen Trend an den nächste Jore weidergoen.
Am Prozess vun der Liichtgewiichtsentwécklung stinn Aluminiumlegierungen virun enger staarker Konkurrenz mat aneren neie Materialien, wéi zum Beispill Héichfestigkeitsstol, deen no engem dënnwandegen Design ëmmer nach eng héich Festigkeit behalen kann. Zousätzlech gëtt et Magnesium-, Titan-, Glas- oder Kuelefaser-Kompositmaterialien, vun deenen déi lescht scho wäit an der Loft- a Raumfaart benotzt ginn. Elo ass de Konzept vum Multimaterialdesign an den Automobildesign integréiert ginn, an et gëtt Effort gemaach, fir gëeegent Materialien op gëeegent Deeler unzewenden. Eng ganz wichteg Erausfuerderung ass d'Problem vun der Verbindung an der Uewerflächenbehandlung, an et goufen verschidde Léisunge entwéckelt, wéi zum Beispill Motorblock- a Undriffsbaukomponenten, Rahmendesign (Audi A2, A8, BMW Z8, Lotus Elise), Dënnplackestruktur (Honda NSX, Jaguar, Rover), Ophängung (DC-E Klass, Renault, Peugeot) an aner Strukturkomponentendesign. Figur 2 weist d'Komponente vun Aluminium, déi an Autoen benotzt ginn.
BIW Designstrategie
D'Karosserie a Wäiss ass dat schwéierst Deel vun engem konventionellen Auto a mécht 25% bis 30% vum Gewiicht vum Gefier aus. Et ginn zwou Strukturdesignen am Karosserie-a-Wäiss-Design.
1. „Profil-Space-Frame-Design“ fir kleng a mëttelgrouss AutoenDen Audi A8 ass en typescht Beispill, d'Karosserie a Wäiss weit 277 kg, besteet aus 59 Profiler (61 kg), 31 Gossdeeler (39 kg) an 170 Blechdeeler (177 kg). Si sinn duerch Nieten, MIG-Schweißen, Laserschweißen, aner Hybridschweißen, Kleben, etc. verbonnen.
2. „Geschmiedte Blechmonocoque-Struktur“ fir Automobilanwendungen mat mëttlerer bis grousser KapazitéitZum Beispill, Jaguar XJ (X350), Modell vun 2002 (wéi an der Figur 4 hei ënnendrënner gewisen), 295 kg schwéier "gestämpelte Karosserie-Monocoque-Struktur" a Wäiss, bestoung aus 22 Profiler (21 kg), 15 Gossdeeler (15 kg) an 273 Blechdeeler (259 kg). D'Verbindungsmethoden ëmfaassen d'Verbindung, d'Nieten an d'MAG-Schweißen.
Uwendung vun Aluminiumlegierung op Karosserie
1. Alterungsgehärtet Al-Mg-Si-Legierung
D'Legierunge vun der Serie 6000 enthalen Magnesium a Silizium a gi momentan a Karosserieblecher fir Autoen als A6016, A6111 an A6181A benotzt. An Europa huet den 1-1,2 mm décke EN-6016 eng exzellent Formbarkeet a Korrosiounsbeständegkeet a gëtt wäit verbreet benotzt.
2. Net-hëtzebehandelbar Al-Mg-Mn-Legierung
Wéinst hirer spezifescher Héichspannungshärtung weisen Al-Mg-Mn-Legierungen eng exzellent Formbarkeet an héich Festigkeit op a gi wäit verbreet a waarmgewalzten a kalgewalzten Autosblech a hydroforméierte Réier benotzt. D'Applikatioun am Chassis oder op de Rieder ass nach méi effektiv, well d'Massereduktioun vun ongefederte bewegende Deeler de Fuerkomfort zousätzlech verbessert an de Kaméidi reduzéiert.
3. Aluminiumprofil
An Europa goufen komplett nei Autokonzepter proposéiert, baséiert op Aluminiumprofildesign, zum Beispill Aluminiumlegierungsrahmen a komplex Ënnerstrukturen. Hiert grousst Potenzial fir komplex Designen an funktionell Integratioun mécht se am beschte geegent fir eng käschtegënschteg Serienproduktioun. Well bei der Extrusioun eng Ofkillung erfuerderlech ass, ginn mëttelfest an héichfest altershärtbar Legierungen mat Alterungsstäerkt 6000 an héichfestig 7000 benotzt. Formbarkeet a Beschleunigungsstäerkt ginn duerch Alterungshärtung duerch spéider Erhëtzung kontrolléiert. Aluminiumlegierungsprofile ginn haaptsächlech am Rahmendesign, Crashbalken an aner Crashkomponenten benotzt.
4. Aluminiumguss
Gossstécker sinn déi am meeschte verbreet Aluminiumkomponenten an Autoen, wéi zum Beispill Motorblöcke, Zylinderkäpp a speziell Chassiskomponenten. Och Dieselmotoren, déi hire Maartundeel an Europa staark erhéicht hunn, wiesselen op Aluminiumgossstécker wéinst der ëmmer méi grousser Ufuerderung un Stäerkt an Haltbarkeet. Gläichzäiteg ginn Aluminiumgossstécker och am Rahmendesign, Wellendeeler a Strukturdeeler benotzt, an d'Héichdrockgoss vun neien AlSiMgMn Aluminiumlegierungen huet eng méi héich Stäerkt an Dehnbarkeet erreecht.
Aluminium ass dat bevorzugt Material fir vill Automobilanwendungen, wéi zum Beispill Chassis, Karosserie a vill Strukturkomponenten, wéinst senger gerénger Dicht, gudder Formbarkeet a gudder Korrosiounsbeständegkeet. Aluminium, dat am Karosseriedesign benotzt gëtt, kann eng Gewiichtsreduktioun vun op d'mannst 30% erreechen, ënner der Viraussetzung, datt d'Leeschtungsufuerderunge erfëllt ginn. Ausserdeem kënnen Aluminiumlegierungen op déi meescht Deeler vun der aktueller Ofdeckung ugewannt ginn. A verschiddene Fäll mat héije Festigkeitsufuerderungen kënnen d'Legierunge vun der Serie 7000 ëmmer nach Qualitéitsvirdeeler behalen. Dofir sinn Aluminiumlegierungsléisungen fir Gewiichtsreduktioun fir grouss Uwendungen déi wirtschaftlechst Method.
Geännert vum May Jiang vu MAT Aluminum
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 08. Dezember 2023
