Μπορεί να αναρωτηθείτε: «Τι κάνει το αλουμίνιο στα αυτοκίνητα τόσο συνηθισμένο;» ή «Τι είναι αυτό στο αλουμίνιο που το καθιστά τόσο εξαιρετικό υλικό για τα αμαξώματα αυτοκινήτων;» χωρίς να συνειδητοποιείτε ότι το αλουμίνιο χρησιμοποιείται στην αυτοκινητοβιομηχανία από την αρχή των αυτοκινήτων. Ήδη από το 1889, το αλουμίνιο παρήχθη σε ποσότητες και χυτεύτηκε, έλασης και διαμόρφωσης στα αυτοκίνητα.
Οι αυτοκινητοβιομηχανίες άδραξαν την ευκαιρία να εργαστούν με ένα υλικό που ήταν πιο εύκολο στη διαμόρφωση από τον χάλυβα. Εκείνη την εποχή, υπήρχαν μόνο καθαρότερες μορφές αλουμινίου, οι οποίες είναι χαρακτηριστικά πιο μαλακές και διαθέτουν μεγάλη διαμορφωσιμότητα και εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση που αντέχει στον χρόνο. Αυτοί οι παράγοντες οδήγησαν τους κατασκευαστές αυτοκινήτων να χυτεύουν με τρίψιμο και να διαμορφώνουν εκτεταμένα πάνελ αμαξώματος, τα οποία στη συνέχεια συγκολλούνταν και γυαλίζονταν με το χέρι.
Μέχρι τα μέσα του 20ού αιώνα, μερικοί από τους πιο αξιοσέβαστους κατασκευαστές αυτοκινήτων εφάρμοζαν αλουμίνιο στα αυτοκίνητά τους. Σε αυτούς περιλαμβάνονται οι Bugatti, Ferrari, BMW, Mercedes και Porsche.
Γιατί να επιλέξετε αλουμίνιο στα αυτοκίνητα;
Τα αυτοκίνητα είναι πολύπλοκες μηχανές που αποτελούνται από περίπου 30.000 μέρη. Τα αμαξώματα των αυτοκινήτων, ή ο σκελετός του οχήματος, είναι τα πιο ακριβά και κρίσιμα για την κατασκευή οχημάτων.
Περιλαμβάνουν τα εξωτερικά πάνελ που δίνουν σχήμα στο όχημα και τα εσωτερικά πάνελ που λειτουργούν ως ενίσχυση. Τα πάνελ συγκολλούνται μεταξύ τους σε κολόνες και κιγκλιδώματα. Στη συνέχεια, τα αμαξώματα των αυτοκινήτων περιλαμβάνουν μπροστινές και πίσω πόρτες, δοκούς κινητήρα, θόλους τροχών, προφυλακτήρες, καπό, χώρους επιβατών, μπροστινό μέρος, οροφή και επένδυση δαπέδου.
Η δομική στιβαρότητα είναι η πιο σημαντική απαίτηση για τα αμαξώματα των αυτοκινήτων. Ωστόσο, τα αμαξώματα πρέπει επίσης να είναι ελαφριά, οικονομικά προσιτά στην παραγωγή, ανθεκτικά στη σκουριά και να έχουν τα ελκυστικά χαρακτηριστικά που αναζητούν οι καταναλωτές, όπως εξαιρετικά χαρακτηριστικά φινιρίσματος επιφάνειας.
Το αλουμίνιο ικανοποιεί το εύρος αυτών των απαιτήσεων για μερικούς λόγους:
Ευστροφία
Φυσικά, το αλουμίνιο είναι ένα εξαιρετικά ευέλικτο υλικό. Η διαμορφωσιμότητα και η αντοχή του στη διάβρωση του αλουμινίου καθιστούν εύκολη την επεξεργασία και τη διαμόρφωση.
Είναι επίσης διαθέσιμο σε διάφορες μορφές, όπως φύλλο αλουμινίου, πηνίο αλουμινίου, πλάκα αλουμινίου, σωλήνα αλουμινίου, σωλήνα αλουμινίου, κανάλι αλουμινίου, δοκό αλουμινίου, ράβδο αλουμινίου και γωνία αλουμινίου.
Η ευελιξία επιτρέπει στο αλουμίνιο να αποτελεί υλικό επιλογής για μια σειρά εφαρμογών αυτοκινήτων που μπορεί να απαιτούν διαφορετικά χαρακτηριστικά, είτε πρόκειται για μέγεθος και σχήμα, όριο διαρροής, χαρακτήρα φινιρίσματος είτε αντοχή στη διάβρωση.
Ευκολία Εργασιμότητας
Η ποιότητα απόδοσης και η ευελιξία μπορούν να βελτιωθούν μέσω διαφόρων διαδικασιών κατασκευής, όπως σκλήρυνση με ψήσιμο, σκλήρυνση με κατεργασία και καθίζηση, εφελκυσμό, ανόπτηση, χύτευση, χύτευση και εξώθηση. Οι βελτιωμένες τεχνολογίες συγκόλλησης συνεχίζουν να καθιστούν την ένωση αλουμινίου ευκολότερη στην εκτέλεση με ασφαλέστερα αποτελέσματα.
Ελαφρύ και ανθεκτικό
Το αλουμίνιο έχει υψηλή αναλογία αντοχής προς βάρος, που σημαίνει ότι είναι ελαφρύ και ανθεκτικό. Οι τάσεις στην αυτοκινητοβιομηχανία όσον αφορά το αλουμίνιο έχουν επικεντρωθεί στη μείωση του βάρους των οχημάτων, που αποτελεί κύριο στόχο του κλάδου, προκειμένου να επιτευχθούν αυστηρότεροι στόχοι για τις εκπομπές ρύπων.
Έρευνα που διεξήγαγε η Drive Aluminum επιβεβαιώνει ότι το αλουμίνιο στα αυτοκίνητα μειώνει το βάρος του οχήματος και αυξάνει την οικονομία καυσίμου και την αυτονομία στα ηλεκτρικά οχήματα (EV). Δεδομένου ότι η ζήτηση των καταναλωτών και τα περιβαλλοντικά κίνητρα οδηγούν σε αυξημένη παραγωγή ηλεκτρικών οχημάτων, μπορούμε να αναμένουμε ότι το αλουμίνιο στα αμαξώματα των αυτοκινήτων θα συνεχίσει να αυξάνεται ως τρόπος αντιστάθμισης του βάρους των μπαταριών και μείωσης των εκπομπών.
Ικανότητα κράματος
Το γεγονός ότι το αλουμίνιο μπορεί να συνδυαστεί με μια σειρά στοιχείων για την ενίσχυση ιδιοτήτων όπως η αντοχή, η ηλεκτρική αγωγιμότητα και η αντοχή στη διάβρωση, αυξάνει τη χρήση του στην αυτοκινητοβιομηχανία.
Το αλουμίνιο χωρίζεται σε σειρές κραμάτων που καθορίζονται από τα κύρια στοιχεία κράματός τους. Οι σειρές κραμάτων αλουμινίου 1xxx, 2xxx, 3xxx, 4xxx, 5xxx, 6xxx και 7xxx περιλαμβάνουν όλα κράματα που χρησιμοποιούνται σε αμαξώματα αυτοκινήτων.
Λίστα ποιοτήτων αλουμινίου σε αμαξώματα αυτοκινήτων
1100
Η σειρά αλουμινίου 1xxx είναι το πιο καθαρό αλουμίνιο που διατίθεται. Με καθαρότητα 99%, το φύλλο αλουμινίου 1100 είναι εξαιρετικά εύπλαστο. Επίσης, παρουσιάζει εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση. Αυτό ήταν ένα από τα πρώτα κράματα που χρησιμοποιήθηκαν σε οχήματα και συνεχίζει να χρησιμοποιείται σήμερα, κυρίως σε θερμομονωτικά υλικά.
2024
Η σειρά αλουμινίου 2xxx είναι κράμα χαλκού. Το 2024 χρησιμοποιείται συχνά στην κατασκευή εμβόλων, εξαρτημάτων φρένων, ρότορων, κυλίνδρων, τροχών και γραναζιών, καθώς παρουσιάζει υψηλή αντοχή και εξαιρετική αντοχή στην κόπωση.
3003, 3004, 3105
Η σειρά αλουμινίου μαγγανίου 3xxx έχει εξαιρετική δυνατότητα διαμόρφωσης. Είναι πολύ πιθανό να δείτε τα 3003, 3004 και 3105.
Το 3003 παρουσιάζει υψηλή αντοχή, καλή διαμορφωσιμότητα, εργασιμότητα και δυνατότητες έλξης. Χρησιμοποιείται συχνά για σωληνώσεις αυτοκινήτων, πάνελ, καθώς και χυτά συστήματα ισχύος για υβριδικά και ηλεκτρικά οχήματα.
Το 3004 μοιράζεται πολλά από τα χαρακτηριστικά του 3003 και μπορεί επιπλέον να χρησιμοποιηθεί για πάνελ μάσκας καλύμματος και καλοριφέρ.
Το 3105 έχει εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση, δυνατότητα διαμόρφωσης και χαρακτηριστικά συγκόλλησης. Εμφανίζεται σε φύλλα αμαξώματος αυτοκινήτων, για χρήση σε φτερά, πόρτες και επενδύσεις δαπέδου.
4032
Η σειρά αλουμινίου 4xxx είναι κράμα πυριτίου. Το 4032 θα χρησιμοποιηθεί για έμβολα, σπείρες συμπιεστή και εξαρτήματα κινητήρα, καθώς επιδεικνύει εξαιρετική συγκολλησιμότητα και αντοχή στην τριβή.
5005, 5052, 5083, 5182, 5251
Η σειρά 5xxx είναι μία από τις πιο δημοφιλείς για αμαξώματα αυτοκινήτων από αλουμίνιο. Το κύριο στοιχείο κράματός της είναι το μαγνήσιο, γνωστό για την αύξηση της αντοχής.
Το 5005 εμφανίζεται στα πάνελ του αμαξώματος, στις δεξαμενές καυσίμου, στις πλάκες τιμονιού και στις σωληνώσεις.
Το 5052 θεωρείται ένα από τα πιο εύκολα στη συντήρηση κράματα και ως εκ τούτου εμφανίζεται σε μια πληθώρα εξαρτημάτων αυτοκινήτων. Θα το δείτε σε δεξαμενές καυσίμου, ρυμουλκούμενα φορτηγών, πλάκες ανάρτησης, πάνελ οθόνης, βάσεις στήριξης, δισκόφρενα και ταμπούρα, καθώς και σε πολλά άλλα μη κρίσιμα εξαρτήματα αυτοκινήτων.
Το 5083 είναι εξαιρετικό για σύνθετα εξαρτήματα αυτοκινήτων, όπως βάσεις κινητήρα και επενδύσεις αμαξώματος.
Το 5182 εμφανίζεται ως δομικό στήριγμα για τα αμαξώματα των αυτοκινήτων. Τα πάντα, από τις δομικές βάσεις μέχρι τις πόρτες, τα καπό και τις πλάκες των μπροστινών φτερών.
Το 5251 μπορεί να φανεί στην αυτόματη επένδυση.
6016, 6022, 6061, 6082, 6181
Η σειρά αλουμινίου 6xxx είναι κράμα μαγνησίου και πυριτίου, διαθέτει μερικές από τις καλύτερες δυνατότητες εξώθησης και χύτευσης και επιδεικνύει ιδανικό χαρακτήρα φινιρίσματος επιφάνειας.
Τα 6016 και 6022 χρησιμοποιούνται σε καλύμματα αμαξώματος, πόρτες, πορτμπαγκάζ, στέγες, φτερά και εξωτερικές πλάκες αυτοκινήτων, όπου η αντοχή σε βαθουλώματα είναι το κλειδί.
Το 6061 παρουσιάζει εξαιρετικά χαρακτηριστικά φινιρίσματος επιφάνειας, αντοχή στη διάβρωση και υψηλή αντοχή. Εμφανίζεται σε εγκάρσια στοιχεία, φρένα, άξονες προπέλας τροχών, αμαξώματα φορτηγών και λεωφορείων, αερόσακους και δεξαμενές καυσίμου.
Το 6082 έχει από τις καλύτερες αντοχές σε κρούσεις. Συνεπώς, χρησιμοποιείται για φέροντα σκελετό.
Το 6181 λειτουργεί ως εξωτερική επένδυση αμαξώματος.
7003, 7046
Το 7xxx είναι η πιο ισχυρή και υψηλότερης αντοχής κατηγορία κραμάτων, κράμα ψευδαργύρου και μαγνησίου.
Το 7003 είναι ένα κράμα εξώθησης που χρησιμοποιείται κυρίως για συγκολλημένα σχήματα στην κατασκευή δοκών κρούσης, ολισθητήρων καθισμάτων, ενισχύσεων προφυλακτήρων, πλαισίων μοτοσικλετών και ζαντών.
Το 7046 έχει δυνατότητες κοίλης εξώθησης και καλό χαρακτήρα συγκόλλησης. Εμφανίζεται σε παρόμοιες εφαρμογές με το 7003.
Το μέλλον του αλουμινίου στα αυτοκίνητα
Έχουμε κάθε λόγο να πιστεύουμε ότι αυτό που οι κατασκευαστές αυτοκινήτων αποδέχτηκαν στα τέλη του 1800 εξακολουθεί να ισχύει σήμερα: το αλουμίνιο είναι μια εξαιρετική επιλογή για τα οχήματα! Από την πρώτη του κυκλοφορία, τα κράματα αλουμινίου και οι βελτιωμένες τεχνικές κατασκευής έχουν μόνο αυξήσει τη χρήση του αλουμινίου στα αυτοκίνητα. Σε συνδυασμό με την παγκόσμια ανησυχία για τη βιωσιμότητα και τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις, το αλουμίνιο αναμένεται να επιτύχει σημαντικό εύρος και βάθος αντίκτυπου στην αυτοκινητοβιομηχανία.
Συγγραφέας: Σάρα Μοντίχο
Πηγή: https://www.kloecknermetals.com/blog/aluminum-in-cars/
(Για παραβίαση, επικοινωνήστε μαζί μας. Διαγράφηκε.)
Επιμέλεια: May Jiang από το MAT Aluminum
Ώρα δημοσίευσης: 22 Μαΐου 2023
