ممکن است از خود بپرسید: «چه چیزی آلومینیوم را در خودروها اینقدر رایج می‌کند؟» یا «چه چیزی در مورد آلومینیوم وجود دارد که آن را به چنین ماده‌ای عالی برای بدنه خودرو تبدیل می‌کند؟» بدون اینکه متوجه شوید آلومینیوم از ابتدای پیدایش خودروها در ساخت خودرو مورد استفاده قرار گرفته است. از اوایل سال ۱۸۸۹، آلومینیوم به مقدار زیاد تولید و در خودروها ریخته‌گری، نورد و شکل‌دهی می‌شد.
تولیدکنندگان خودرو از این فرصت استفاده کردند و با ماده‌ای که شکل‌دهی آن آسان‌تر از فولاد بود، کار کردند. در آن زمان، فقط اشکال خالص‌تر آلومینیوم وجود داشت که از نظر شخصیتی نرم‌تر بودند و شکل‌پذیری عالی و مقاومت عالی در برابر خوردگی داشتند که در طول زمان حفظ می‌شد. این عوامل باعث شد تا خودروسازان به ریخته‌گری ماسه‌ای روی آورند و پنل‌های بدنه گسترده‌ای را تشکیل دهند که سپس با دست جوش داده و صیقل داده می‌شدند.
تا اواسط قرن بیستم، برخی از معتبرترین تولیدکنندگان خودرو از آلومینیوم در خودروها استفاده می‌کردند. این شامل بوگاتی، فراری، بی‌ام‌و، مرسدس و پورشه می‌شود.
چرا آلومینیوم را در خودروها انتخاب کنیم؟
خودروها ماشین‌های پیچیده‌ای هستند که تقریباً از 30،000 قطعه تشکیل شده‌اند. بدنه خودرو یا اسکلت وسیله نقلیه، گران‌ترین و حیاتی‌ترین بخش در ساخت خودرو است.
این قطعات شامل پنل‌های بیرونی هستند که به خودرو شکل می‌دهند و پنل‌های داخلی که به عنوان تقویت‌کننده عمل می‌کنند. این پنل‌ها به ستون‌ها و نرده‌ها جوش داده می‌شوند. بدنه خودرو شامل درهای جلو و عقب، تیرهای موتور، قوس چرخ‌ها، سپرها، کاپوت، محفظه‌های سرنشینان، پنل‌های جلو، سقف و کف می‌شود.
استحکام سازه‌ای مهم‌ترین الزام برای بدنه خودرو است. با این حال، بدنه خودرو باید سبک، مقرون به صرفه برای تولید، مقاوم در برابر زنگ‌زدگی و دارای ویژگی‌های جذاب مورد نظر مصرف‌کنندگان، مانند ویژگی‌های پرداخت سطحی عالی، نیز باشد.
آلومینیوم به چند دلیل طیف وسیعی از این الزامات را برآورده می‌کند:
تطبیق پذیری
به طور طبیعی، آلومینیوم یک ماده فوق‌العاده همه‌کاره است. شکل‌پذیری و مقاومت در برابر خوردگی آلومینیوم، کار با آن و شکل‌دهی به آن را آسان می‌کند.
همچنین در قالب‌های مختلفی مانند ورق آلومینیوم، کویل آلومینیوم، صفحه آلومینیوم، لوله آلومینیوم، کانال آلومینیوم، تیر آلومینیوم، میله آلومینیوم و نبشی آلومینیوم موجود است.
تطبیق‌پذیری آلومینیوم به آن اجازه می‌دهد تا به عنوان یک ماده انتخابی برای طیف وسیعی از کاربردهای خودرو که ممکن است به ویژگی‌های مختلفی از جمله اندازه و شکل، استحکام تسلیم، ویژگی پرداخت یا مقاومت در برابر خوردگی نیاز داشته باشند، انتخاب شود.
سهولت کارپذیری
کیفیت عملکرد و تطبیق‌پذیری را می‌توان از طریق فرآیندهای مختلف ساخت، مانند سخت‌کاری پخت، سخت‌کاری رسوبی، کشش، آنیل، ریخته‌گری، قالب‌گیری و اکستروژن، افزایش داد. فناوری‌های جوشکاری بهبود یافته همچنان اتصال آلومینیوم را آسان‌تر و با نتایج ایمن‌تر انجام می‌دهند.
سبک و بادوام
آلومینیوم نسبت استحکام به وزن بالایی دارد، به این معنی که سبک و بادوام است. روندهای خودروسازی در آلومینیوم بر کاهش وزن وسایل نقلیه متمرکز شده است، که هدف اصلی این صنعت برای دستیابی به اهداف سختگیرانه‌تر انتشار گازهای گلخانه‌ای است.
تحقیقات انجام شده توسط Drive Aluminum تایید می‌کند که آلومینیوم در خودروها وزن خودرو را کاهش داده و باعث افزایش مصرف سوخت و برد خودروهای برقی (EV) می‌شود. از آنجایی که تقاضای مصرف‌کننده و مشوق‌های زیست‌محیطی منجر به افزایش تولید خودروهای برقی می‌شود، می‌توانیم انتظار داشته باشیم که استفاده از آلومینیوم در بدنه خودروها به عنوان راهی برای جبران وزن باتری‌ها و کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای، همچنان افزایش یابد.
قابلیت آلیاژسازی
اینکه آلومینیوم را می‌توان با طیف وسیعی از عناصر آلیاژی کرد تا ویژگی‌هایی مانند استحکام، رسانایی الکتریکی و مقاومت در برابر خوردگی را تقویت کند، کاربرد آن را در ساخت خودرو افزایش می‌دهد.
آلومینیوم به سری‌های آلیاژی تقسیم می‌شود که بر اساس عناصر آلیاژی اصلی آنها تعیین می‌شوند. سری‌های آلیاژ آلومینیوم 1xxx، 2xxx، 3xxx، 4xxx، 5xxx، 6xxx و 7xxx همگی شامل آلیاژهایی هستند که در بدنه خودرو استفاده می‌شوند.
فهرست گریدهای آلومینیوم در بدنه خودرو
۱۱۰۰
سری 1xxx آلومینیوم خالص‌ترین آلومینیوم موجود است. ورق آلومینیوم 1100 با خلوص 99٪ بسیار چکش‌خوار است. همچنین مقاومت عالی در برابر خوردگی نشان می‌دهد. این یکی از اولین آلیاژهای مورد استفاده در وسایل نقلیه بود و امروزه نیز همچنان مورد استفاده قرار می‌گیرد، عمدتاً در عایق‌های حرارتی.
۲۰۲۴
سری 2xxx آلومینیوم با مس آلیاژ شده است. آلیاژ 2024 اغلب در ساخت پیستون‌ها، اجزای ترمز، روتورها، سیلندرها، چرخ‌ها و چرخ‌دنده‌ها استفاده می‌شود زیرا استحکام بالا و مقاومت خستگی عالی را نشان می‌دهد.
۳۰۰۳، ۳۰۰۴، ۳۱۰۵
سری 3xxx منگنز آلومینیوم قابلیت شکل‌پذیری بسیار خوبی دارد. به احتمال زیاد 3003، 3004 و 3105 را خواهید دید.
فولاد ۳۰۰۳ استحکام بالا، شکل‌پذیری خوب، کارایی و قابلیت کشش خوبی را نشان می‌دهد. این فولاد اغلب برای لوله‌کشی، پنل‌سازی خودرو و همچنین ریخته‌گری قطعات برقی برای خودروهای هیبریدی و برقی استفاده می‌شود.
۳۰۰۴ بسیاری از ویژگی‌های ۳۰۰۳ را به اشتراک می‌گذارد و می‌تواند علاوه بر این برای پنل‌های جلوپنجره و رادیاتورها نیز مورد استفاده قرار گیرد.
۳۱۰۵ مقاومت به خوردگی، شکل‌پذیری و ویژگی‌های جوشکاری بسیار خوبی دارد. این آلیاژ در ورق بدنه خودرو، برای استفاده در گلگیرها، درها و پنل‌های کف خودرو به کار می‌رود.
۴۰۳۲
سری 4xxx آلومینیوم با سیلیکون آلیاژ شده است. 4032 برای پیستون‌ها، اسکرول‌های کمپرسور و اجزای موتور استفاده خواهد شد زیرا جوش‌پذیری و مقاومت سایشی عالی را نشان می‌دهد.
۵۰۰۵، ۵۰۵۲، ۵۰۸۳، ۵۱۸۲، ۵۲۵۱
سری 5xxx یکی از محبوب‌ترین سری‌ها برای بدنه‌های آلومینیومی خودرو است. عنصر آلیاژی اصلی آن منیزیم است که به افزایش استحکام معروف است.
عدد ۵۰۰۵ در پنل‌های بدنه، باک‌های سوخت، صفحات فرمان و لوله‌کشی‌ها دیده می‌شود.
آلیاژ ۵۰۵۲ یکی از آلیاژهای پرکاربرد در صنعت خودرو محسوب می‌شود و در نتیجه در بسیاری از قطعات خودرو به کار می‌رود. شما می‌توانید آن را در باک‌های سوخت، تریلرهای کامیون، صفحات سیستم تعلیق، پنل‌های نمایشگر، براکت‌ها، ترمزهای دیسک و درام و بسیاری دیگر از قطعات غیر حساس خودرو مشاهده کنید.
۵۰۸۳ برای قطعات پیچیده خودرو مانند پایه‌های موتور و پنل‌های بدنه عالی است.
۵۱۸۲ به عنوان یک تکیه‌گاه ساختاری برای بدنه خودرو ظاهر می‌شود. همه چیز از براکت‌های ساختاری گرفته تا درها، کاپوت و صفحات انتهایی بال جلو.
عدد ۵۲۵۱ را می‌توان در پنل‌های خودرو مشاهده کرد.
۶۰۱۶، ۶۰۲۲، ۶۰۶۱، ۶۰۸۲، ۶۱۸۱
سری آلومینیوم 6xxx با منیزیم و سیلیکون آلیاژ شده است، آنها برخی از بهترین قابلیت‌های اکستروژن و ریخته‌گری را به نمایش می‌گذارند و ویژگی‌های پرداخت سطحی ایده‌آلی را نشان می‌دهند.
۶۰۱۶ و ۶۰۲۲ در پوشش بدنه خودرو، درها، صندوق عقب، سقف، گلگیرها و صفحات بیرونی که مقاومت در برابر فرورفتگی مهم است، به کار می‌روند.
۶۰۶۱ ویژگی‌های برجسته پرداخت سطحی، مقاومت در برابر خوردگی و استحکام بالا را به نمایش می‌گذارد. این آلیاژ در قطعات متقاطع، ترمزها، میل گاردان چرخ‌ها، بدنه کامیون و اتوبوس، کیسه‌های هوا و مخازن ذخیره هوا به کار می‌رود.
۶۰۸۲ یکی از بهترین مقاومت‌های ضربه‌ای را دارد. در نتیجه، برای چارچوب تحمل بار استفاده می‌شود.
۶۱۸۱ به عنوان پنل بدنه خارجی قابل استفاده است.
۷۰۰۳، ۷۰۴۶
آلیاژ 7xxx قدرتمندترین و مقاوم‌ترین کلاس آلیاژی است که با روی و منیزیم آلیاژ شده است.
۷۰۰۳ یک آلیاژ اکستروژن است که در درجه اول برای شکل‌های جوش داده شده در ساخت تیرهای ضربه گیر، لغزنده‌های صندلی، تقویت سپر، قاب موتورسیکلت و رینگ استفاده می‌شود.
۷۰۴۶ قابلیت اکستروژن توخالی و جوشکاری خوبی دارد. کاربردهای آن مشابه ۷۰۰۳ است.
آینده آلومینیوم در خودروها
ما کاملاً مطمئن هستیم که آنچه تولیدکنندگان خودرو در اواخر دهه ۱۸۰۰ میلادی به آن توجه کردند، هنوز هم صادق است: آلومینیوم یک انتخاب عالی برای وسایل نقلیه است! از زمان معرفی اولیه آن، آلیاژها و تکنیک‌های ساخت بهبود یافته، تنها استفاده از آلومینیوم را در خودروها افزایش داده‌اند. همراه با نگرانی جهانی در مورد پایداری و اثرات زیست‌محیطی، انتظار می‌رود آلومینیوم به طیف و عمق قابل توجهی از تأثیر در صنعت خودرو دست یابد.
نویسنده: سارا مونتیخو
منبع: https://www.kloecknermetals.com/blog/aluminum-in-cars/
(برای مشاهده تخلف، لطفاً با ما تماس بگیرید. حذف شده است.)
ویرایش شده توسط می جیانگ از MAT Aluminum
زمان ارسال: ۲۲ مه ۲۰۲۳
