1.Εισαγωγή
Το ελαφρύ βάρος του αυτοκινήτου ξεκίνησε στις ανεπτυγμένες χώρες και αρχικά ηγήθηκε από παραδοσιακούς γίγαντες της αυτοκινητοβιομηχανίας. Με συνεχή ανάπτυξη, έχει αποκτήσει σημαντική δυναμική. Από την εποχή που οι Ινδοί χρησιμοποίησαν για πρώτη φορά κράμα αλουμινίου για να παράγουν στροφαλοφόρους άξονες αυτοκινήτου μέχρι την πρώτη μαζική παραγωγή αυτοκινήτων εξ ολοκλήρου αλουμινίου από την Audi το 1999, το κράμα αλουμινίου γνώρισε ισχυρή ανάπτυξη στις εφαρμογές αυτοκινήτων λόγω των πλεονεκτημάτων του όπως η χαμηλή πυκνότητα, η υψηλή ειδική αντοχή και η ακαμψία. καλή ελαστικότητα και αντοχή στην κρούση, υψηλή ανακυκλωσιμότητα και υψηλό ποσοστό αναγέννησης. Μέχρι το 2015, το ποσοστό εφαρμογής του κράματος αλουμινίου στα αυτοκίνητα είχε ήδη ξεπεράσει το 35%.
Η ελαφρύτητα των αυτοκινήτων στην Κίνα ξεκίνησε πριν από λιγότερο από 10 χρόνια και τόσο το επίπεδο τεχνολογίας όσο και το επίπεδο εφαρμογής υστερούν σε ανεπτυγμένες χώρες όπως η Γερμανία, οι Ηνωμένες Πολιτείες και η Ιαπωνία. Ωστόσο, με την ανάπτυξη νέων ενεργειακών οχημάτων, η μείωση του βάρους των υλικών προχωρά με ταχείς ρυθμούς. Αξιοποιώντας την άνοδο των νέων ενεργειακών οχημάτων, η τεχνολογία ελαφρού βάρους αυτοκινήτων της Κίνας δείχνει μια τάση να πλησιάζει τις ανεπτυγμένες χώρες.
Η αγορά ελαφρών υλικών της Κίνας είναι τεράστια. Από τη μία πλευρά, σε σύγκριση με τις ανεπτυγμένες χώρες του εξωτερικού, η τεχνολογία ελαφρού βάρους της Κίνας ξεκίνησε αργά και το συνολικό βάρος του οχήματος Curb είναι μεγαλύτερο. Λαμβάνοντας υπόψη το σημείο αναφοράς της αναλογίας ελαφρών υλικών σε ξένες χώρες, υπάρχει ακόμη αρκετό περιθώριο ανάπτυξης στην Κίνα. Από την άλλη πλευρά, με γνώμονα τις πολιτικές, η ταχεία ανάπτυξη της νέας βιομηχανίας ενεργειακών οχημάτων της Κίνας θα τονώσει τη ζήτηση για ελαφριά υλικά και θα ενθαρρύνει τις αυτοκινητοβιομηχανίες να κινηθούν προς τη μείωση του βάρους.
Η βελτίωση των προτύπων εκπομπών ρύπων και κατανάλωσης καυσίμου επιβάλλει την επιτάχυνση του ελαφρού βάρους του αυτοκινήτου. Η Κίνα εφάρμοσε πλήρως τα πρότυπα εκπομπών China VI το 2020. Σύμφωνα με τη «Μέθοδο αξιολόγησης και δείκτες για την κατανάλωση καυσίμου των επιβατικών αυτοκινήτων» και τον «Οδικό χάρτη εξοικονόμησης ενέργειας και τεχνολογίας οχημάτων νέας ενέργειας», το πρότυπο κατανάλωσης καυσίμου 5,0 L/km. Λαμβάνοντας υπόψη τον περιορισμένο χώρο για σημαντικές ανακαλύψεις στην τεχνολογία του κινητήρα και τη μείωση των εκπομπών, η υιοθέτηση μέτρων για ελαφρά εξαρτήματα αυτοκινήτου μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά τις εκπομπές των οχημάτων και την κατανάλωση καυσίμου. Το ελαφρύ βάρος των νέων ενεργειακών οχημάτων έχει γίνει βασικός δρόμος για την ανάπτυξη του κλάδου.
Το 2016, η China Automotive Engineering Society εξέδωσε τον «Οδικό χάρτη εξοικονόμησης ενέργειας και νέας τεχνολογίας οχημάτων ενέργειας», ο οποίος σχεδίαζε παράγοντες όπως η κατανάλωση ενέργειας, η εμβέλεια πλεύσης και τα υλικά κατασκευής για νέα ενεργειακά οχήματα από το 2020 έως το 2030. Το ελαφρύ βάρος θα είναι βασική κατεύθυνση για τη μελλοντική ανάπτυξη νέων ενεργειακών οχημάτων. Το ελαφρύ βάρος μπορεί να αυξήσει το εύρος πλεύσης και να αντιμετωπίσει το «άγχος εμβέλειας» σε οχήματα νέας ενέργειας. Με την αυξανόμενη ζήτηση για εκτεταμένη εμβέλεια πλεύσης, το ελαφρύ βάρος των αυτοκινήτων γίνεται επείγον και οι πωλήσεις νέων ενεργειακών οχημάτων έχουν αυξηθεί σημαντικά τα τελευταία χρόνια. Σύμφωνα με τις απαιτήσεις του συστήματος βαθμολογίας και του «Σχεδίου Μεσοπρόθεσμης έως Μακροπρόθεσμης Ανάπτυξης για την Αυτοκινητοβιομηχανία», εκτιμάται ότι έως το 2025, οι πωλήσεις νέων ενεργειακών οχημάτων στην Κίνα θα ξεπεράσουν τα 6 εκατομμύρια μονάδες, με σύνθετη ετήσια αύξηση ποσοστό άνω του 38%.
2. Χαρακτηριστικά και εφαρμογές κραμάτων αλουμινίου
2.1 Χαρακτηριστικά του κράματος αλουμινίου
Η πυκνότητα του αλουμινίου είναι το ένα τρίτο αυτής του χάλυβα, καθιστώντας το ελαφρύτερο. Έχει υψηλότερη ειδική αντοχή, καλή ικανότητα διέλασης, ισχυρή αντοχή στη διάβρωση και υψηλή ανακυκλωσιμότητα. Τα κράματα αλουμινίου χαρακτηρίζονται από το ότι αποτελούνται κυρίως από μαγνήσιο, παρουσιάζουν καλή αντοχή στη θερμότητα, καλές ιδιότητες συγκόλλησης, καλή αντοχή σε κόπωση, αδυναμία ενίσχυσης με θερμική επεξεργασία και ικανότητα αύξησης της αντοχής μέσω ψυχρής επεξεργασίας. Η σειρά 6 χαρακτηρίζεται από το ότι αποτελείται κυρίως από μαγνήσιο και πυρίτιο, με το Mg2Si ως κύρια φάση ενίσχυσης. Τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα κράματα σε αυτήν την κατηγορία είναι τα 6063, 6061 και 6005A. Η πλάκα αλουμινίου 5052 είναι μια πλάκα αλουμινίου από κράμα σειράς AL-Mg, με κύριο στοιχείο κράματος το μαγνήσιο. Είναι το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο κράμα αλουμινίου κατά της σκουριάς. Αυτό το κράμα έχει υψηλή αντοχή, υψηλή αντοχή σε κόπωση, καλή πλαστικότητα και αντοχή στη διάβρωση, δεν μπορεί να ενισχυθεί με θερμική επεξεργασία, έχει καλή πλαστικότητα στη σκλήρυνση ημίψυξης, χαμηλή πλαστικότητα στη σκλήρυνση εν ψυχρώ, καλή αντοχή στη διάβρωση και καλές ιδιότητες συγκόλλησης. Χρησιμοποιείται κυρίως για εξαρτήματα όπως πλαϊνά πάνελ, καλύμματα οροφής και πάνελ θυρών. Το κράμα αλουμινίου 6063 είναι ένα θερμικά επεξεργάσιμο κράμα ενίσχυσης της σειράς AL-Mg-Si, με κύρια στοιχεία κράματος το μαγνήσιο και το πυρίτιο. Είναι ένα θερμικά επεξεργάσιμο προφίλ ενίσχυσης από κράμα αλουμινίου με μέτρια αντοχή, που χρησιμοποιείται κυρίως σε δομικά εξαρτήματα όπως κολώνες και πλευρικά πάνελ για τη μεταφορά αντοχής. Μια εισαγωγή στις ποιότητες κράματος αλουμινίου φαίνεται στον Πίνακα 1.
2.2 Η εξώθηση είναι μια σημαντική μέθοδος διαμόρφωσης του κράματος αλουμινίου
Η εξώθηση κράματος αλουμινίου είναι μια μέθοδος θερμής διαμόρφωσης και ολόκληρη η διαδικασία παραγωγής περιλαμβάνει τη διαμόρφωση κράματος αλουμινίου υπό τριπλή θλιπτική τάση. Η όλη διαδικασία παραγωγής μπορεί να περιγραφεί ως εξής: α. Το αλουμίνιο και άλλα κράματα τήκονται και χυτεύονται στις απαιτούμενες μπάλες από κράμα αλουμινίου. σι. Τα προθερμασμένα billets τοποθετούνται στον εξοπλισμό εξώθησης για εξώθηση. Κάτω από τη δράση του κύριου κυλίνδρου, η ράβδος από κράμα αλουμινίου διαμορφώνεται στα απαιτούμενα προφίλ μέσω της κοιλότητας του καλουπιού. ντο. Προκειμένου να βελτιωθούν οι μηχανικές ιδιότητες των προφίλ αλουμινίου, πραγματοποιείται επεξεργασία διαλύματος κατά τη διάρκεια ή μετά την εξώθηση, ακολουθούμενη από επεξεργασία γήρανσης. Οι μηχανικές ιδιότητες μετά την επεξεργασία γήρανσης ποικίλλουν ανάλογα με τα διαφορετικά υλικά και τα συστήματα γήρανσης. Η κατάσταση θερμικής επεξεργασίας των προφίλ φορτηγών τύπου κουτιού φαίνεται στον Πίνακα 2.
Τα προϊόντα εξέλασης από κράμα αλουμινίου έχουν πολλά πλεονεκτήματα σε σχέση με άλλες μεθόδους διαμόρφωσης:
ένα. Κατά τη διάρκεια της εξώθησης, το εξωθημένο μέταλλο αποκτά μια ισχυρότερη και πιο ομοιόμορφη τριμερή θλιπτική τάση στη ζώνη παραμόρφωσης από την έλαση και τη σφυρηλάτηση, έτσι ώστε να μπορεί να παίξει πλήρως την πλαστικότητα του επεξεργασμένου μετάλλου. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την επεξεργασία δύσκολα παραμορφώσιμων μετάλλων που δεν μπορούν να υποστούν επεξεργασία με έλαση ή σφυρηλάτηση και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή διαφόρων πολύπλοκων κοίλων ή συμπαγών στοιχείων διατομής.
σι. Επειδή η γεωμετρία των προφίλ αλουμινίου μπορεί να ποικίλλει, τα εξαρτήματά τους έχουν υψηλή ακαμψία, η οποία μπορεί να βελτιώσει την ακαμψία του αμαξώματος του οχήματος, να μειώσει τα χαρακτηριστικά NVH του και να βελτιώσει τα χαρακτηριστικά δυναμικού ελέγχου του οχήματος.
ντο. Τα προϊόντα με αποτελεσματικότητα εξώθησης, μετά την απόσβεση και τη γήρανση, έχουν σημαντικά υψηλότερη διαμήκη αντοχή (R, Raz) από τα προϊόντα που υποβάλλονται σε επεξεργασία με άλλες μεθόδους.
ρε. Η επιφάνεια των προϊόντων μετά την εξώθηση έχει καλό χρώμα και καλή αντοχή στη διάβρωση, εξαλείφοντας την ανάγκη για άλλη αντιδιαβρωτική επιφανειακή επεξεργασία.
μι. Η επεξεργασία εξώθησης έχει μεγάλη ευελιξία, χαμηλό κόστος εργαλείων και καλουπιών και χαμηλό κόστος αλλαγής σχεδιασμού.
φά. Λόγω της δυνατότητας ελέγχου των διατομών προφίλ αλουμινίου, ο βαθμός ενσωμάτωσης των εξαρτημάτων μπορεί να αυξηθεί, ο αριθμός των εξαρτημάτων μπορεί να μειωθεί και διαφορετικά σχέδια διατομής μπορούν να επιτύχουν ακριβή τοποθέτηση συγκόλλησης.
Η σύγκριση απόδοσης μεταξύ των προφίλ εξωθημένου αλουμινίου για φορτηγά τύπου κουτιού και του απλού ανθρακούχου χάλυβα φαίνεται στον Πίνακα 3.
Επόμενη κατεύθυνση ανάπτυξης προφίλ από κράμα αλουμινίου για φορτηγά τύπου Box: Περαιτέρω βελτίωση της αντοχής του προφίλ και βελτίωση της απόδοσης διέλασης. Η ερευνητική κατεύθυνση των νέων υλικών για προφίλ κράματος αλουμινίου για φορτηγά τύπου κουτιού φαίνεται στο Σχήμα 1.
3. Δομή φορτηγών κιβωτίων κραμάτων αλουμινίου, ανάλυση αντοχής και επαλήθευση
3.1 Δομή φορτηγού κιβωτίου από κράμα αλουμινίου
Το κιβώτιο φορτηγού αποτελείται κυρίως από διάταξη μπροστινού πίνακα, διάταξη αριστερού και δεξιού πλαισίου πλαισίου, διάταξη πλαϊνού πλαισίου πίσω πόρτας, διάταξη δαπέδου, διάταξη οροφής, καθώς και μπουλόνια σχήματος U, πλαϊνά προστατευτικά, πίσω προφυλακτήρες, πτερύγια λάσπης και άλλα αξεσουάρ συνδεδεμένο με το πλαίσιο δεύτερης κατηγορίας. Οι εγκάρσιες δοκοί, οι κολώνες, οι πλευρικές δοκοί και τα πάνελ θυρών είναι κατασκευασμένα από εξωθημένα προφίλ από κράμα αλουμινίου, ενώ τα πάνελ δαπέδου και οροφής είναι κατασκευασμένα από επίπεδες πλάκες από κράμα αλουμινίου 5052. Η δομή του φορτηγού κουτιού από κράμα αλουμινίου φαίνεται στο σχήμα 2.
Χρησιμοποιώντας τη διαδικασία θερμής εξώθησης του κράματος αλουμινίου σειράς 6 μπορεί να σχηματιστούν σύνθετες κοίλες διατομές, ένας σχεδιασμός προφίλ αλουμινίου με σύνθετες διατομές μπορεί να εξοικονομήσει υλικά, να ικανοποιήσει τις απαιτήσεις αντοχής και ακαμψίας του προϊόντος και να ικανοποιήσει τις απαιτήσεις αμοιβαίας σύνδεσης μεταξύ διάφορα εξαρτήματα. Επομένως, η δομή σχεδίασης της κύριας δέσμης και οι ροπές τομής αδράνειας I και οι ροπές αντίστασης W φαίνονται στο σχήμα 3.
Μια σύγκριση των κύριων δεδομένων στον Πίνακα 4 δείχνει ότι οι ροπές τομής αδράνειας και οι ροπές αντίστασης του σχεδιασμένου προφίλ αλουμινίου είναι καλύτερες από τα αντίστοιχα δεδομένα του προφίλ δοκού από σίδηρο. Τα δεδομένα του συντελεστή ακαμψίας είναι περίπου τα ίδια με αυτά του αντίστοιχου προφίλ δοκού από σίδηρο και όλα πληρούν τις απαιτήσεις παραμόρφωσης.
3.2 Υπολογισμός μέγιστης πίεσης
Λαμβάνοντας ως αντικείμενο το βασικό φέρον στοιχείο, την εγκάρσια δοκό, υπολογίζεται η μέγιστη τάση. Το ονομαστικό φορτίο είναι 1,5 τόνοι και η εγκάρσια δοκός είναι κατασκευασμένη από προφίλ κράματος αλουμινίου 6063-T6 με μηχανικές ιδιότητες όπως φαίνεται στον Πίνακα 5. Η δοκός απλοποιείται ως δομή προβόλου για τον υπολογισμό της δύναμης, όπως φαίνεται στο Σχήμα 4.
Λαμβάνοντας μια δοκό ανοίγματος 344 mm, το θλιπτικό φορτίο στη δοκό υπολογίζεται ως F=3757 N με βάση 4,5 τόνους, που είναι τρεις φορές το τυπικό στατικό φορτίο. q=F/L
όπου q είναι η εσωτερική τάση της δοκού υπό το φορτίο, N/mm. F είναι το φορτίο που φέρει η δοκός, που υπολογίζεται με βάση το τριπλάσιο του τυπικού στατικού φορτίου, που είναι 4,5 t. L είναι το μήκος της δοκού, mm.
Επομένως, η εσωτερική τάση q είναι:
Ο τύπος υπολογισμού τάσεων έχει ως εξής:
Η μέγιστη στιγμή είναι:
Λαμβάνοντας την απόλυτη τιμή της ροπής, M=274283 N·mm, τη μέγιστη τάση σ=M/(1,05×w)=18,78 MPa και τη μέγιστη τιμή τάσης σ<215 MPa, που πληροί τις απαιτήσεις.
3.3 Χαρακτηριστικά σύνδεσης διαφόρων εξαρτημάτων
Το κράμα αλουμινίου έχει κακές ιδιότητες συγκόλλησης και η αντοχή του στο σημείο συγκόλλησης είναι μόνο το 60% της αντοχής του υλικού βάσης. Λόγω της κάλυψης ενός στρώματος Al2O3 στην επιφάνεια του κράματος αλουμινίου, το σημείο τήξης του Al2O3 είναι υψηλό, ενώ το σημείο τήξης του αλουμινίου χαμηλό. Όταν το κράμα αλουμινίου συγκολλάται, το Al2O3 στην επιφάνεια πρέπει να σπάσει γρήγορα για να πραγματοποιηθεί συγκόλληση. Ταυτόχρονα, το υπόλειμμα του Al2O3 θα παραμείνει στο διάλυμα του κράματος αλουμινίου, επηρεάζοντας τη δομή του κράματος αλουμινίου και μειώνοντας την αντοχή του σημείου συγκόλλησης του κράματος αλουμινίου. Επομένως, κατά το σχεδιασμό ενός δοχείου από αλουμίνιο, αυτά τα χαρακτηριστικά λαμβάνονται πλήρως υπόψη. Η συγκόλληση είναι η κύρια μέθοδος τοποθέτησης και τα κύρια φέροντα εξαρτήματα συνδέονται με μπουλόνια. Συνδέσεις όπως το πριτσίνωμα και η δομή χελιδονοουράς φαίνονται στα Σχήματα 5 και 6.
Η κύρια δομή του αμαξώματος του κιβωτίου εξ ολοκλήρου από αλουμίνιο υιοθετεί μια δομή με οριζόντιες δοκούς, κάθετες κολώνες, πλευρικές δοκούς και ακραίες δοκούς που συμπλέκονται μεταξύ τους. Υπάρχουν τέσσερα σημεία σύνδεσης μεταξύ κάθε οριζόντιας δοκού και κάθετης κολόνας. Τα σημεία σύνδεσης είναι εξοπλισμένα με οδοντωτές φλάντζες για να πλέξουν με την οδοντωτή άκρη της οριζόντιας δοκού, αποτρέποντας αποτελεσματικά την ολίσθηση. Τα οκτώ γωνιακά σημεία συνδέονται κυρίως με ένθετα χαλύβδινου πυρήνα, στερεωμένα με μπουλόνια και αυτοασφαλιζόμενα πριτσίνια και ενισχυμένα με τριγωνικές πλάκες αλουμινίου 5 mm συγκολλημένες στο εσωτερικό του κουτιού για την ενίσχυση των γωνιακών θέσεων εσωτερικά. Η εξωτερική εμφάνιση του κουτιού δεν έχει σημεία συγκόλλησης ή εκτεθειμένα σημεία σύνδεσης, διασφαλίζοντας τη συνολική εμφάνιση του κουτιού.
3.4 SE Synchronous Engineering Technology
Η τεχνολογία σύγχρονης μηχανικής SE χρησιμοποιείται για την επίλυση των προβλημάτων που προκαλούνται από μεγάλες συσσωρευμένες αποκλίσεις μεγέθους για τα ταιριαστά εξαρτήματα στο σώμα του κιβωτίου και τις δυσκολίες στην εύρεση των αιτιών των κενών και των αστοχιών επιπεδότητας. Μέσω της ανάλυσης CAE (βλ. Εικόνα 7-8), διεξάγεται μια σύγκριση σύγκρισης με σιδερένια σώματα κιβωτίων για να ελεγχθεί η συνολική αντοχή και ακαμψία του σώματος του κιβωτίου, να βρεθούν τα αδύναμα σημεία και να ληφθούν μέτρα για τη βελτιστοποίηση και τη βελτίωση του σχεδίου σχεδίασης πιο αποτελεσματικά .
4.Ελαφρύ αποτέλεσμα φορτηγού κιβωτίων κραμάτων αλουμινίου
Εκτός από το σώμα του κιβωτίου, τα κράματα αλουμινίου μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αντικατάσταση του χάλυβα για διάφορα εξαρτήματα εμπορευματοκιβωτίων φορτηγών τύπου κουτιού, όπως λασπωτήρες, πίσω προφυλακτήρες, πλαϊνά προστατευτικά, μάνδαλα πόρτας, μεντεσέδες πόρτας και άκρες πίσω ποδιάς, επιτυγχάνοντας μείωση βάρους από 30% έως 40% για το διαμέρισμα φορτίου. Το αποτέλεσμα μείωσης βάρους για ένα άδειο εμπορευματοκιβώτιο φορτίου 4080mm×2300mm×2200mm φαίνεται στον Πίνακα 6. Αυτό επιλύει ουσιαστικά τα προβλήματα υπερβολικού βάρους, μη συμμόρφωσης με ανακοινώσεις και ρυθμιστικούς κινδύνους των παραδοσιακών σιδερένιων διαμερισμάτων φορτίου.
Με την αντικατάσταση του παραδοσιακού χάλυβα με κράματα αλουμινίου για εξαρτήματα αυτοκινήτων, όχι μόνο μπορεί να επιτευχθούν εξαιρετικά ελαφριά αποτελέσματα, αλλά μπορεί επίσης να συμβάλει στην εξοικονόμηση καυσίμου, στη μείωση των εκπομπών και στη βελτιωμένη απόδοση του οχήματος. Επί του παρόντος, υπάρχουν διάφορες απόψεις σχετικά με τη συμβολή του ελαφρού βάρους στην εξοικονόμηση καυσίμου. Τα αποτελέσματα της έρευνας του Διεθνούς Ινστιτούτου Αλουμινίου φαίνονται στο Σχήμα 9. Κάθε 10% μείωση του βάρους του οχήματος μπορεί να μειώσει την κατανάλωση καυσίμου κατά 6% έως 8%. Με βάση τα εγχώρια στατιστικά στοιχεία, η μείωση του βάρους κάθε επιβατικού αυτοκινήτου κατά 100 kg μπορεί να μειώσει την κατανάλωση καυσίμου κατά 0,4 L/100 km. Η συμβολή του ελαφρού βάρους στην εξοικονόμηση καυσίμου βασίζεται σε αποτελέσματα που λαμβάνονται από διαφορετικές ερευνητικές μεθόδους, επομένως υπάρχει κάποια διαφοροποίηση. Ωστόσο, το ελαφρύ βάρος του αυτοκινήτου έχει σημαντικό αντίκτυπο στη μείωση της κατανάλωσης καυσίμου.
Για τα ηλεκτρικά οχήματα, το εφέ ελαφρού βάρους είναι ακόμη πιο έντονο. Επί του παρόντος, η ενεργειακή πυκνότητα μονάδας των μπαταριών ισχύος ηλεκτρικών οχημάτων είναι σημαντικά διαφορετική από αυτή των παραδοσιακών οχημάτων υγρών καυσίμων. Το βάρος του συστήματος ισχύος (συμπεριλαμβανομένης της μπαταρίας) των ηλεκτρικών οχημάτων συχνά αντιπροσωπεύει το 20% έως 30% του συνολικού βάρους του οχήματος. Ταυτόχρονα, το να ξεπεράσουμε το σημείο συμφόρησης απόδοσης των μπαταριών είναι μια παγκόσμια πρόκληση. Πριν γίνει μια σημαντική ανακάλυψη στην τεχνολογία μπαταριών υψηλής απόδοσης, το ελαφρύ βάρος είναι ένας αποτελεσματικός τρόπος για τη βελτίωση της εμβέλειας πλεύσης των ηλεκτρικών οχημάτων. Για κάθε μείωση βάρους 100 kg, η εμβέλεια πλεύσης των ηλεκτρικών οχημάτων μπορεί να αυξηθεί κατά 6% έως 11% (η σχέση μεταξύ μείωσης βάρους και εύρους πλεύσης φαίνεται στο Σχήμα 10). Επί του παρόντος, η γκάμα πλεύσης των αμιγώς ηλεκτρικών οχημάτων δεν μπορεί να καλύψει τις ανάγκες των περισσότερων ανθρώπων, αλλά η μείωση του βάρους κατά ένα ορισμένο ποσό μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την εμβέλεια πλεύσης, να μειώσει το άγχος της αυτονομίας και να βελτιώσει την εμπειρία του χρήστη.
5. Συμπέρασμα
Εκτός από τη δομή εξ ολοκλήρου από αλουμίνιο του φορτηγού κουτιού από κράμα αλουμινίου που παρουσιάζεται σε αυτό το άρθρο, υπάρχουν διάφοροι τύποι φορτηγών κουτιών, όπως πάνελ κηρήθρας αλουμινίου, πλάκες πόρπης αλουμινίου, πλαίσια αλουμινίου + δέρματα αλουμινίου και υβριδικά εμπορευματοκιβώτια σιδήρου-αλουμινίου . Έχουν τα πλεονεκτήματα του μικρού βάρους, της υψηλής ειδικής αντοχής και της καλής αντοχής στη διάβρωση και δεν απαιτούν ηλεκτροφορητική βαφή για αντιδιαβρωτική προστασία, μειώνοντας τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις της ηλεκτροφορητικής βαφής. Το φορτηγό κουτί από κράμα αλουμινίου επιλύει ουσιαστικά τα προβλήματα υπερβολικού βάρους, μη συμμόρφωσης με ανακοινώσεις και ρυθμιστικούς κινδύνους των παραδοσιακών σιδερένιων διαμερισμάτων φορτίου.
Η εξώθηση είναι μια βασική μέθοδος επεξεργασίας για κράματα αλουμινίου και τα προφίλ αλουμινίου έχουν εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες, επομένως η ακαμψία διατομής των εξαρτημάτων είναι σχετικά υψηλή. Λόγω της μεταβλητής διατομής, τα κράματα αλουμινίου μπορούν να επιτύχουν το συνδυασμό λειτουργιών πολλαπλών συστατικών, καθιστώντας το ένα καλό υλικό για ελαφρύ βάρος αυτοκινήτου. Ωστόσο, η ευρεία εφαρμογή των κραμάτων αλουμινίου αντιμετωπίζει προκλήσεις όπως η ανεπαρκής ικανότητα σχεδιασμού για τα διαμερίσματα φορτίου από κράμα αλουμινίου, τα ζητήματα διαμόρφωσης και συγκόλλησης και το υψηλό κόστος ανάπτυξης και προώθησης νέων προϊόντων. Ο κύριος λόγος εξακολουθεί να είναι ότι το κράμα αλουμινίου κοστίζει περισσότερο από τον χάλυβα πριν ωριμάσει η οικολογία ανακύκλωσης των κραμάτων αλουμινίου.
Συμπερασματικά, το πεδίο εφαρμογής των κραμάτων αλουμινίου στα αυτοκίνητα θα διευρυνθεί και η χρήση τους θα συνεχίσει να αυξάνεται. Στις τρέχουσες τάσεις της εξοικονόμησης ενέργειας, της μείωσης των εκπομπών και της ανάπτυξης της νέας βιομηχανίας ενεργειακών οχημάτων, με την εμβάθυνση της κατανόησης των ιδιοτήτων του κράματος αλουμινίου και των αποτελεσματικών λύσεων σε προβλήματα εφαρμογής κράματος αλουμινίου, τα υλικά διέλασης αλουμινίου θα χρησιμοποιούνται ευρύτερα στο ελαφρύ βάρος αυτοκινήτων.
Επιμέλεια May Jiang από το MAT Aluminium
Ώρα δημοσίευσης: Ιαν-12-2024
