Ίσως αναρωτηθείτε: «Τι κάνει το αλουμίνιο στα αυτοκίνητα τόσο συνηθισμένο;» ή "Τι είναι αυτό με το αλουμίνιο που το κάνει τόσο εξαιρετικό υλικό για αμάξωμα αυτοκινήτων;" χωρίς να συνειδητοποιήσουμε ότι το αλουμίνιο χρησιμοποιείται στην αυτοκινητοβιομηχανία από την αρχή των αυτοκινήτων. Ήδη από το 1889 το αλουμίνιο παρήχθη σε ποσότητα και χυτεύτηκε, κυλίονταν και διαμορφώθηκε σε αυτοκίνητα.
Οι αυτοκινητοβιομηχανίες άδραξαν την ευκαιρία να δουλέψουν με υλικό που σχηματίζεται πιο εύκολα από το ατσάλι. Εκείνη την εποχή, υπήρχαν μόνο πιο καθαρές μορφές αλουμινίου, οι οποίες είναι χαρακτηριστικά πιο μαλακές και διαθέτουν μεγάλη μορφοποίηση και εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση που διατηρείται με την πάροδο του χρόνου. Αυτοί οι παράγοντες οδήγησαν τους κατασκευαστές αυτοκινήτων να χυθούν με άμμο και να σχηματίσουν εκτεταμένα πάνελ αμαξώματος που στη συνέχεια συγκολλήθηκαν και γυαλίστηκαν με το χέρι.
Μέχρι τα μέσα του 20ου αιώνα, μερικοί από τους πιο αξιόλογους κατασκευαστές αυτοκινήτων εφάρμοζαν αλουμίνιο στα αυτοκίνητα. Αυτό περιλαμβάνει Bugatti, Ferrari, BMW, Mercedes και Porsche.
Γιατί να επιλέξετε το αλουμίνιο στα αυτοκίνητα;
Τα αυτοκίνητα είναι πολύπλοκα μηχανήματα που αποτελούνται από περίπου 30.000 εξαρτήματα. Τα αμαξώματα αυτοκινήτων, ή ο σκελετός του οχήματος, είναι τα πιο ακριβά και κρίσιμα για την κατασκευή οχημάτων.
Περιλαμβάνουν τα εξωτερικά πλαίσια που παρέχουν σχήμα στο όχημα και τα εσωτερικά πάνελ που λειτουργούν ως ενίσχυση. Τα πάνελ είναι συγκολλημένα μεταξύ τους σε πυλώνες και κιγκλιδώματα. Στη συνέχεια, τα αμαξώματα των αυτοκινήτων περιλαμβάνουν μπροστινές και πίσω πόρτες, δοκούς κινητήρα, θόλους τροχών, προφυλακτήρες, κουκούλες, χώρους επιβατών, μπροστινή, οροφή και επένδυση δαπέδου.
Η δομική ευρωστία είναι η πιο σημαντική απαίτηση για το αμάξωμα των αυτοκινήτων. Ωστόσο, τα αμαξώματα των αυτοκινήτων πρέπει επίσης να είναι ελαφριά, οικονομικά προσιτά στην παραγωγή, ανθεκτικά στη σκουριά και να έχουν τις ελκυστικές ιδιότητες που αναζητούν οι καταναλωτές, όπως εξαιρετικά χαρακτηριστικά φινιρίσματος επιφανειών.
Το αλουμίνιο ικανοποιεί το εύρος αυτών των απαιτήσεων για μερικούς λόγους:
Ευστροφία
Φυσικά, το αλουμίνιο είναι ένα εξαιρετικά ευέλικτο υλικό. Η μορφοποίηση και η αντοχή του στη διάβρωση του αλουμινίου το καθιστούν εύκολο στην εργασία και στο σχήμα.
Είναι επίσης διαθέσιμο σε διάφορες μορφές, όπως φύλλο αλουμινίου, πηνίο αλουμινίου, πλάκα αλουμινίου, σωλήνας αλουμινίου, σωλήνας αλουμινίου, κανάλι αλουμινίου, δοκός αλουμινίου, ράβδος αλουμινίου και γωνία αλουμινίου.
Η ευελιξία επιτρέπει στο αλουμίνιο να είναι ένα υλικό επιλογής για μια σειρά από αυτόματες εφαρμογές που μπορεί να απαιτούν διαφορετικά χαρακτηριστικά, είτε πρόκειται για μέγεθος και σχήμα, αντοχή διαρροής, χαρακτήρα φινιρίσματος ή αντοχή στη διάβρωση.
Ευκολία εργασιμότητας
Η ποιότητα απόδοσης και η ευελιξία μπορούν να βελτιωθούν μέσω διαφόρων διαδικασιών κατασκευής, όπως η σκλήρυνση ψησίματος, η σκλήρυνση με εργασία και καθίζηση, το σχέδιο, η ανόπτηση, η χύτευση, η χύτευση και η εξώθηση. Οι βελτιωμένες τεχνολογίες συγκόλλησης συνεχίζουν να κάνουν την ένωση αλουμινίου πιο εύκολη 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 της αυτοκινητοβιομηχανίας στο αλουμίνιο έχουν επικεντρωθεί στη μείωση βάρους στα οχήματα, κύριος στόχος στη βιομηχανία προκειμένου να επιτευχθούν αυστηρότεροι στόχοι εκπομπών ρύπων.
Έρευνα που διεξήχθη από την Drive Aluminium 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 EV, μπορούμε να αναμένουμε ότι το αλουμίνιο στα αμαξώματα των αυτοκινήτων θα συνεχίσει να αυξάνεται ως τρόπος αντιστάθμισης του βάρους των μπαταριών και των χαμηλότερων εκπομπών ρύπων.
Δυνατότητα κράματος
Το ότι το αλουμίνιο μπορεί να γίνει κράμα με μια σειρά στοιχείων για την ενίσχυση ποιοτήτων όπως η αντοχή, η ηλεκτρική αγωγιμότητα και η αντίσταση στη διάβρωση αυξάνει τη χρήση του στην κατασκευή αυτοκινήτων.
Το αλουμίνιο χωρίζεται σε σειρές κραμάτων που καθορίζονται από τα κύρια κράματά τους. Οι σειρές κραμάτων αλουμινίου 1xxx, 2xxx, 3xxx, 4xxx, 5xxx, 6xxx και 7xxx περιλαμβάνουν κράματα που χρησιμοποιούνται σε αμαξώματα αυτοκινήτων.
Λίστα ποιοτήτων αλουμινίου σε αμαξώματα αυτοκινήτων
1100
Η σειρά αλουμινίου 1xxx είναι το πιο καθαρό αλουμίνιο που υπάρχει. Με 99% καθαρότητα, το φύλλο αλουμινίου 1100 είναι εξαιρετικά ελατό. Επιδεικνύει επίσης εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση. Αυτό ήταν ένα από τα πρώτα κράματα που χρησιμοποιήθηκαν σε οχήματα και συνεχίζει να χρησιμοποιείται σήμερα, κυρίως σε μονωτήρες θερμότητας.
2024
Η σειρά 2xxx αλουμινίου είναι κραματοποιημένη με χαλκό. Το 2024 χρησιμοποιείται συχνά στην κατασκευή εμβόλων, εξαρτημάτων θραύσης, ρότορες, κυλίνδρων, τροχών και γραναζιών καθώς παρουσιάζει υψηλή αντοχή και εξαιρετική αντοχή στην κόπωση.
3003, 3004, 3105
Η σειρά αλουμινίου 3xxx μαγγανίου έχει μεγάλη μορφοποίηση. Το πιο πιθανό είναι να δείτε τα 3003, 3004 και 3105.
Το 3003 δείχνει υψηλή αντοχή, καλή μορφοποίηση, εργασιμότητα και δυνατότητες σχεδίασης. Χρησιμοποιείται συχνά για σωληνώσεις αυτοκινήτων, επένδυση, καθώς και για χύτευση ισχύος για υβριδικά και EV.
Το 3004 μοιράζεται πολλά από τα χαρακτηριστικά του 3003 και μπορεί επιπλέον να προορίζεται για πάνελ μάσκας και καλοριφέρ.
Το 3105 έχει εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση, μορφοποίηση και χαρακτηριστικά συγκόλλησης. Εμφανίζεται σε αυτόματο φύλλο αμαξώματος, για χρήση σε φτερά, πόρτες και επένδυση δαπέδου.
4032
Η σειρά 4xxx αλουμινίου είναι κράμα με πυρίτιο. Το 4032 θα χρησιμοποιηθεί για έμβολα, κυλίνδρους συμπιεστή και εξαρτήματα κινητήρα καθώς επιδεικνύει εξαιρετική ικανότητα συγκόλλησης και αντοχή στην τριβή.
5005, 5052, 5083, 5182, 5251
Η σειρά 5xxx είναι από τις πιο δημοφιλείς για αμαξώματα αλουμινίου. Το κύριο κράμα του είναι το μαγνήσιο, γνωστό ότι αυξάνει την αντοχή.
Το 5005 εμφανίζεται στην επένδυση του αμαξώματος, στις δεξαμενές καυσίμων, στις πλάκες τιμονιού και στις σωληνώσεις.
Το 5052 θεωρείται ένα από τα πιο εξυπηρετικά κράματα και ως αποτέλεσμα εμφανίζεται σε μια πληθώρα εξαρτημάτων αυτοκινήτων. Θα το δείτε σε δεξαμενές καυσίμων, ρυμουλκούμενα φορτηγών, πλάκες ανάρτησης, επένδυση οθόνης, βραχίονα, σπασίματα δίσκου και τυμπάνου και πολλά άλλα μη κρίσιμα ανταλλακτικά αυτοκινήτων.
Το 5083 είναι εξαιρετικό για πολύπλοκα εξαρτήματα αυτοκινήτου όπως βάσεις κινητήρα και επένδυση αμαξώματος.
Το 5182 εμφανίζεται ως δομικό στήριγμα για αμαξώματα αυτοκινήτων. Τα πάντα, από δομικά στηρίγματα, μέχρι πόρτες, κουκούλες και ακραίες πλάκες μπροστινών πτερυγίων.
Το 5251 φαίνεται στην αυτόματη επένδυση.
6016, 6022, 6061, 6082, 6181
Η σειρά αλουμινίου 6xxx είναι κράμα με μαγνήσιο και πυρίτιο, διαθέτουν μερικές από τις καλύτερες δυνατότητες εξώθησης και χύτευσης και επιδεικνύουν τον ιδανικό χαρακτήρα φινιρίσματος επιφανειών.
Τα 6016 και 6022 προορίζονται για κάλυψη αμαξώματος αυτοκινήτου, πόρτες, κορμούς, στέγες, φτερά και εξωτερικές πλάκες όπου η αντίσταση στα βαθουλώματα είναι το κλειδί.
Το 6061 παρουσιάζει εξαιρετικά χαρακτηριστικά φινιρίσματος επιφανειών, αντοχή στη διάβρωση και υψηλή αντοχή. Εμφανίζεται σε εγκάρσια μέλη, φρένα, άξονες προπέλας τροχών, αμάξωμα φορτηγών και λεωφορείων, αερόσακους και δεξαμενές δέκτη.
Το 6082 έχει μερικές από τις καλύτερες αντοχές κρούσης. Κατά συνέπεια, χρησιμοποιείται για φέρον πλαίσιο.
Το 6181 διατηρείται ως εξωτερική επένδυση αμαξώματος.
7003, 7046
Το 7xxx είναι η πιο ισχυρή και υψηλότερης αντοχής κατηγορία κράματος, κράμα με ψευδάργυρο και μαγνήσιο.
Το 7003 είναι ένα κράμα εξώθησης που χρησιμοποιείται κυρίως για συγκολλημένα σχήματα στην κατασκευή κρουστικών δοκών, ολισθητικών καθισμάτων, ενίσχυσης προφυλακτήρων, πλαισίων μοτοσικλετών και ζαντών.
Το 7046 έχει κοίλες δυνατότητες 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 επέλεξαν οι κατασκευαστές αυτοκινήτων στα τέλη του 1800 ισχύει ακόμα και σήμερα: το αλουμίνιο είναι μια εξαιρετική επιλογή για οχήματα! Από τότε που πρωτοεμφανίστηκε, τα κράματα και οι βελτιωμένες τεχνικές κατασκευής έχουν αυξήσει μόνο 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 επιπτώσεων στην αυτοκινητοβιομηχανία.
Συγγραφέας: Sara Montijo
Πηγή:https://www.kloecknermetals.com/blog/aluminium-in-cars/
(Για παραβίαση, επικοινωνήστε μαζί μας διαγράφηκε.)
Επιμέλεια May Jiang από το MAT Aluminium
Ώρα δημοσίευσης: 22 Μαΐου 2023
