Evrópski bílaiðnaðurinn er þekktur fyrir háþróaða og afar nýstárlega iðnað. Með því að efla orkusparnað og losunarlækkun, til að draga úr eldsneytisnotkun og koltvísýringslosun, eru bættar og nýstárlega hannaðar álblöndur mikið notaðar í bílahönnun. Samkvæmt tölfræði hefur meðalmagn áls sem notað er í fólksbílum tvöfaldast á síðustu tíu árum og þyngdartap álblöndu er sýnd á mynd 1 hér að neðan. Byggt á nýstárlegum hönnunarhugmyndum mun þessi þróun halda áfram á næstu árum.
Í þróun léttveggja efna standa álfelgur frammi fyrir harðri samkeppni við önnur ný efni, svo sem hástyrktarstál, sem getur samt viðhaldið miklum styrk eftir þunnveggja hönnun. Að auki eru til samsett efni úr magnesíum, títan, gleri eða kolefni, en þau síðarnefndu eru þegar mikið notuð í geimferðum. Nú hefur hugmyndin um fjölefnahönnun verið samþætt í bílahönnun og verið er unnið að því að nota viðeigandi efni á viðeigandi hluti. Mjög mikilvæg áskorun er vandamálið með tengingu og yfirborðsmeðferð og ýmsar lausnir hafa verið þróaðar, svo sem íhlutir í vélarblokk og drifbúnaði, hönnun ramma (Audi A2, A8, BMW Z8, Lotus Elise), þunnplötubyggingu (Honda NSX, Jaguar, Rover), fjöðrun (DC-E class, Renault, Peugeot) og öðrum burðarvirkisíhlutum. Mynd 2 sýnir íhluti úr áli sem notaðir eru í bílum.
Hönnunarstefna BIW
Hvíta yfirbyggingin er þyngsti hluti hefðbundins bíls og vegur 25% til 30% af þyngd bílsins. Það eru tvær byggingarhönnunaraðferðir í hvítu yfirbyggingunni.
1. „Hönnun á prófílrými“ fyrir litla og meðalstóra bílaAudi A8 er dæmigert dæmi, yfirbyggingin í hvítu vegur 277 kg, samanstendur af 59 prófílum (61 kg), 31 steypueiningu (39 kg) og 170 málmplötum (177 kg). Þær eru tengdar saman með nítingum, MIG-suðu, leysissuðu, annarri blendingssuðu, límingu o.s.frv.
2. „Smíðað einhlífðarbygging úr plötum“ fyrir bíla með meðalstóra til stóra afkastagetuTil dæmis, Jaguar XJ (X350), árgerð 2002 (eins og sýnt er á mynd 4 hér að neðan), 295 kg að massa, „stimplað yfirbygging með einhlífðarbyggingu“. Yfirbyggingin, í hvítu, samanstóð af 22 prófílum (21 kg), 15 steypueiningum (15 kg) og 273 plötumálmhlutum (259 kg). Tengiaðferðirnar fela í sér límingu, nítun og MIG-suðu.
Notkun álfelgju á líkama
1. Al-Mg-Si málmblöndu með öldrun
Málmblöndurnar í 6000-seríunni innihalda magnesíum og sílikon og eru nú notaðar í bílaplötur sem A6016, A6111 og A6181A. Í Evrópu hefur 1-1,2 mm EN-6016 framúrskarandi mótunarhæfni og tæringarþol og er mikið notað.
2. Al-Mg-Mn málmblöndu sem ekki er hitameðhöndluð
Vegna sérstakrar hörðnunar við mikla álagsþol sýna Al-Mg-Mn málmblöndur framúrskarandi mótunarhæfni og mikinn styrk og eru mikið notaðar í heitvalsaðar og kaldvalsaðar plötur og vatnsmótaðar rör í bílum. Notkun í undirvagni eða hjólum er enn áhrifaríkari þar sem massaminnkun ófjaðraðra hreyfanlegra hluta eykur einnig akstursþægindi og dregur úr hávaða.
3. Álprófíll
Í Evrópu voru lagðar til alveg nýjar hugmyndir að bílum byggðar á hönnun álprófíla, til dæmis álgrindur og flóknar undirbyggingar. Miklir möguleikar þeirra á flóknum hönnunum og virkniþróun gera þá best til þess fallna að framleiða hagkvæma framleiðslu. Þar sem herðing er nauðsynleg við útdrátt eru notaðar meðalsterkar 6000 og hástyrktar 7000 álfelgur. Mótunarhæfni og endanleg styrkur er stjórnað með öldrunarherðingu með síðari upphitun. Álprófílar eru aðallega notaðir í grindarhönnun, árekstrarbjálka og aðra árekstrarhluta.
4. Álsteypa
Steypt ál eru mest notuðu álhlutar í bílum, svo sem vélarblokkir, strokkahausar og sérstakir undirvagnshlutar. Jafnvel dísilvélar, sem hafa aukið markaðshlutdeild sína til muna í Evrópu, eru að færa sig yfir í álsteypur vegna aukinna krafna um styrk og endingu. Á sama tíma eru álsteypur einnig notaðar í rammahönnun, áshlutum og burðarhlutum, og háþrýstisteypa á nýjum AlSiMgMn álblöndum hefur náð meiri styrk og teygjanleika.
Ál er kjörið efni fyrir margar bifreiðar eins og undirvagna, yfirbyggingu og marga burðarvirki vegna lágs eðlisþyngdar, góðrar mótun og góðrar tæringarþols. Ál sem notað er í hönnun yfirbyggingar getur náð að minnsta kosti 30% þyngdarlækkun með þeirri forsendu að uppfylla kröfur um afköst. Einnig er hægt að nota álblöndur á flesta hluta núverandi hlífðar. Í sumum tilfellum, þar sem kröfur um styrk eru miklar, geta 7000 serían málmblöndur samt viðhaldið gæðaforskoti. Þess vegna eru lausnir til að draga úr þyngd á álblöndu hagkvæmasta aðferðin fyrir notkun í miklu magni.
Ritstýrt af May Jiang frá MAT Aluminum
Birtingartími: 8. des. 2023
