آلومینیوم در خودروها: چه آلیاژهای آلومینیومی در بدنه آلومینیومی خودروها رایج است؟

ممکن است از خود بپرسید "چه چیزی باعث می شود آلومینیوم در خودروها رایج شود؟" یا "آلومینیوم چیست که آن را به ماده ای عالی برای بدنه خودرو تبدیل می کند؟" بدون اینکه بدانیم آلومینیوم از همان ابتدا در خودروسازی مورد استفاده قرار گرفته است. در اوایل سال 1889 آلومینیوم به مقدار تولید شد و ریخته گری، نورد شد و در خودروها شکل گرفت.
خودروسازان این فرصت را غنیمت شمرده و با موادی که شکل پذیرتر از فولاد است کار می کنند. در آن زمان، تنها اشکال خالص‌تری از آلومینیوم وجود داشت که به طور مشخص نرم‌تر بودند و شکل‌پذیری بالایی داشتند و مقاومت در برابر خوردگی عالی داشتند که در طول زمان ماندگار می‌شد. این عوامل باعث شد خودروسازان به ماسه ریخته گری و تشکیل پانل های بدنه وسیعی بروند که سپس با دست جوش داده شده و صیقل داده می شدند.

در اواسط قرن بیستم، برخی از معتبرترین خودروسازان از آلومینیوم در خودروها استفاده می کردند. این شامل بوگاتی، فراری، بی ام و، مرسدس بنز و پورشه است.
چرا آلومینیوم را در اتومبیل انتخاب کنیم؟
ماشین ها ماشین های پیچیده ای هستند که تقریباً از 30000 قطعه تشکیل شده اند. بدنه خودرو یا اسکلت وسیله نقلیه، گران‌ترین و حیاتی‌ترین برای تولید خودرو هستند.
آنها شامل پانل های بیرونی هستند که به وسیله نقلیه شکل می دهند و پانل های داخلی که به عنوان تقویت کننده عمل می کنند. پانل ها به ستون ها و نرده ها به هم جوش داده می شوند. بدنه خودرو سپس شامل درهای جلو و عقب، تیرهای موتور، قوس چرخ ها، سپرها، کاپوت ها، محفظه سرنشینان، پوشش جلو، سقف و کف می شود.

استحکام سازه مهم ترین نیاز بدنه خودرو است. با این حال، بدنه خودرو باید سبک وزن، مقرون به صرفه برای تولید، مقاوم در برابر زنگ زدگی و دارای ویژگی های جذابی باشد که مصرف کنندگان به دنبال آن هستند، مانند ویژگی های عالی تکمیل سطح.
آلومینیوم طیف وسیعی از این الزامات را به چند دلیل برآورده می کند:
تطبیق پذیری
به طور طبیعی، آلومینیوم یک ماده فوق العاده همه کاره است. شکل پذیری و مقاومت در برابر خوردگی آلومینیوم کار و شکل دادن به آن را آسان می کند.
همچنین در فرمت های مختلف مانند ورق آلومینیومی، سیم پیچ آلومینیومی، صفحه آلومینیومی، لوله آلومینیومی، لوله آلومینیومی، کانال آلومینیومی، پرتو آلومینیومی، نوار آلومینیومی و زاویه آلومینیومی موجود است.
تطبیق پذیری به آلومینیوم اجازه می دهد تا یک ماده انتخابی برای طیف وسیعی از کاربردهای خودکار باشد که ممکن است به ویژگی های متفاوتی نیاز داشته باشد، اعم از اندازه و شکل، قدرت تسلیم، ویژگی نهایی یا مقاومت در برابر خوردگی.
سهولت کار پذیری
کیفیت عملکرد و تطبیق پذیری را می توان از طریق فرآیندهای مختلف ساخت، مانند سخت شدن پخت، سخت شدن کار و رسوب، کشش، بازپخت، ریخته گری، قالب گیری و اکستروژن افزایش داد. فن‌آوری‌های جوشکاری بهبود یافته همچنان باعث می‌شود تا اتصال آلومینیوم با نتایج ایمن‌تر انجام شود.
سبک و بادوام
آلومینیوم نسبت مقاومت به وزن بالایی دارد، به این معنی که سبک و بادوام است. روندهای خودروسازی در آلومینیوم بر کاهش وزن خودروها متمرکز شده است که هدف اصلی در صنعت به منظور دستیابی به اهداف سخت‌گیرانه‌تر آلایندگی است.

تحقیقات انجام شده توسط درایو آلومینیوم تایید می کند که آلومینیوم در خودروها وزن خودرو را کاهش می دهد و مصرف سوخت و برد را در خودروهای الکتریکی (EV) افزایش می دهد. از آنجایی که تقاضای مصرف‌کننده و انگیزه‌های زیست‌محیطی منجر به افزایش تولید خودروهای الکتریکی می‌شود، می‌توان انتظار داشت که آلومینیوم در بدنه خودروها به عنوان راهی برای جبران وزن باتری‌ها و کاهش آلاینده‌ها افزایش یابد.
قابلیت آلیاژسازی
این که آلومینیوم را می توان با طیف وسیعی از عناصر آلیاژ کرد تا کیفیت هایی مانند استحکام، هدایت الکتریکی و مقاومت در برابر خوردگی را تقویت کند، استفاده از آن را در ساخت خودرو افزایش می دهد.
آلومینیوم به سری های آلیاژی تقسیم می شود که توسط عناصر آلیاژی اصلی آنها تعیین می شود. سری های آلیاژ آلومینیوم 1xxx، 2xxx، 3xxx، 4xxx، 5xxx، 6xxx، و 7xxx آلیاژ آلومینیوم همگی شامل آلیاژهایی هستند که در بدنه خودروها استفاده می شوند.
لیست گریدهای آلومینیوم در بدنه خودرو
1100
سری 1xxx آلومینیوم خالص ترین آلومینیوم موجود است. ورق آلومینیوم 1100 با خلوص 99 درصد بسیار چکش خوار است. همچنین مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی نشان می دهد. این یکی از اولین آلیاژهایی بود که در وسایل نقلیه استفاده شد و امروزه نیز به طور عمده در عایق های حرارتی استفاده می شود.
2024
سری 2xxx آلومینیوم با مس آلیاژ شده است. 2024 اغلب در ساخت پیستون ها، قطعات شکستگی، روتورها، سیلندرها، چرخ ها و چرخ دنده ها استفاده می شود زیرا استحکام بالا و مقاومت در برابر خستگی عالی را نشان می دهد.
3003، 3004، 3105
سری آلومینیوم منگنز 3xxx شکل پذیری بالایی دارد. به احتمال زیاد 3003، 3004 و 3105 را خواهید دید.
3003 استحکام بالا، شکل پذیری خوب، کارایی و قابلیت کشش را نشان می دهد. این اغلب برای لوله کشی خودرو، پانل بندی، و همچنین ریخته گری قدرت برای هیبریدی ها و EV استفاده می شود.
3004 بسیاری از ویژگی های 3003 را به اشتراک می گذارد و می تواند علاوه بر این برای پانل های توری و رادیاتورهای کاسه ای استفاده شود.
3105 دارای مقاومت در برابر خوردگی، شکل پذیری و ویژگی های جوشکاری عالی است. برای استفاده در گلگیرها، درها و پوشش کف در ورق بدنه خودکار نشان داده می شود.
4032
سری 4xxx آلومینیوم با سیلیکون آلیاژ شده است. 4032 برای پیستون ها، اسکرول های کمپرسور و اجزای موتور استفاده می شود زیرا جوش پذیری و مقاومت سایشی عالی را نشان می دهد.
5005, 5052, 5083, 5182, 5251
سری 5xxx یکی از محبوب ترین ها برای بدنه خودروهای آلومینیومی است. عنصر آلیاژی اصلی آن منیزیم است که به افزایش استحکام معروف است.
5005 در پوشش بدنه، مخازن سوخت، صفحات فرمان و لوله کشی خود را نشان می دهد.
5052 یکی از قابل استفاده ترین آلیاژها در نظر گرفته می شود و در نتیجه در بسیاری از قطعات خودرو ظاهر می شود. شما آن را در مخازن سوخت، تریلرهای کامیون، صفحات تعلیق، صفحات نمایشگر، براکت ها، شکستن دیسک و درام و بسیاری دیگر از قطعات غیر حساس خودرو مشاهده خواهید کرد.
5083 برای قطعات پیچیده خودرو مانند پایه موتور و پوشش بدنه عالی است.
5182 به عنوان یک تکیه گاه ساختاری برای بدنه خودرو نشان داده می شود. همه چیز از براکت ساختاری گرفته تا درها، کاپوت ها و صفحات انتهایی بال جلو.
5251 را می توان در تابلوسازی خودکار مشاهده کرد.
6016, 6022, 6061, 6082, 6181
سری آلومینیوم 6xxx با منیزیم و سیلیکون آلیاژ شده است، آنها دارای برخی از بهترین قابلیت های اکستروژن و ریخته گری هستند و ویژگی تکمیل سطح ایده آل را نشان می دهند.
6016 و 6022 در پوشش بدنه خودرو، درها، صندوق عقب، سقف ها، گلگیرها و صفحات بیرونی که مقاومت در برابر فرورفتگی کلیدی است، استفاده می شوند.
6061 ویژگی های برجسته تکمیل سطح، مقاومت در برابر خوردگی و استحکام بالا را به نمایش می گذارد. در اعضای متقاطع، ترمزها، محورهای پروانه چرخ ها، بدنه کامیون و اتوبوس، کیسه هوا و مخازن گیرنده خود را نشان می دهد.
6082 بهترین مقاومت در برابر ضربه را دارد. در نتیجه، برای چارچوب تحمل بار استفاده می شود.
6181 به عنوان پوشش خارجی بدنه خود را حفظ می کند.
7003، 7046
7xxx قوی ترین و بالاترین استحکام کلاس آلیاژ است که با روی و منیزیم آلیاژ شده است.
7003 یک آلیاژ اکستروژن است که عمدتاً برای اشکال جوش داده شده در ساخت تیرهای ضربه ای، لغزنده صندلی، تقویت سپر، قاب موتور سیکلت و رینگ استفاده می شود.
7046 دارای قابلیت اکستروژن توخالی و ویژگی جوشکاری خوب است. در برنامه های مشابه 7003 نشان داده می شود.
آینده آلومینیوم در خودروها
ما همه دلایلی داریم که باور کنیم آنچه که خودروسازان در اواخر دهه 1800 انتخاب کردند، امروز هم صادق است: آلومینیوم یک انتخاب برجسته برای وسایل نقلیه است! از زمانی که برای اولین بار معرفی شد، آلیاژها و تکنیک های بهبود یافته ساخت تنها باعث افزایش استفاده از آلومینیوم در خودروها شده است. انتظار می رود که آلومینیوم در کنار نگرانی جهانی در مورد پایداری و اثرات زیست محیطی، به دامنه و عمق تاثیر قابل توجهی در صنعت خودرو دست یابد.
نویسنده: سارا مونتیخو
منبع:https://www.kloecknermetals.com/blog/aluminium-in-cars/
(برای تخلف، لطفا با ما تماس بگیرید حذف شده است.)
ویرایش شده توسط می جیانگ از MAT آلومینیوم