Ključni zaključki
- Aluminij (gostota 2,70 g/cm3) je približno 65 % lažji od jekla - približno ena tretjina gostote jekla -, kar podpira lažjo težo vozila, učinkovitost goriva za vozila z motorjem na led in doseg za električna vozila.
- Ključne avtomobilske zlitine: 6061-T6 in 6082-T6 za strukturne dele, 5052-H34 in 6016-T4 za karoserijske plošče, 3003-H14 za notranjost, 7075-T6 za visoko zmogljive dele.
- Avtomobilska funkcionalna varnost je zajeta v standardu ISO 26262; FMVSS 302 je preskus vnetljivosti notranjosti in ne strukturni varnostni standard.
- Aluminij ne rjavi, dobro prevaja toploto in ga je mogoče v celoti reciklirati z uporabo približno 5 % energije primarne proizvodnje (tipična številka industrije).
1. Zakaj aluminij v vozilih
Lahka teža, energetska učinkovitost in varnost spodbujajo uporabo aluminija v sodobnih vozilih. Aluminij ima gostoto 2,70 g/cm3, kar je približno ena tretjina gostote jekla, zato zamenjava jeklenih delov z aluminijem bistveno zmanjša težo - v industrijski literaturi je navedeno, da je tipičen prihranek teže vozila 10-20%. Pri vozilih z notranjim zgorevanjem to izboljša učinkovitost porabe goriva (običajno ocenjeno na 5–8 % na 10 % zmanjšanje teže); pri električnih vozilih podaljša doseg vožnje. Aluminij je tudi odporen proti koroziji zaradi svojega naravnega oksidnega filma, dobro prevaja toploto in elektriko in ga je mogoče v celoti reciklirati z uporabo približno 5 % energije primarnega aluminija (tipične številke).
2. Priporočene zlitine za uporabo v avtomobilski industriji
| Zlitina | Tipična natezna trdnost | Tipična uporaba |
|---|---|---|
| 6061-T6 | približno 310 MPa | Strukturni deli, vzmetenje, ohišja baterij |
| 6082-T6 | do približno 380 MPa | Okviri-za težka bremena, komponente tovornjakov |
| 5052-H34 | približno 215 MPa | Plošče karoserije, notranja obloga |
| 3003-H14 | približno 150 MPa | Notranji deli, toplotni ščiti |
| 7075-T6 | približno 505 MPa | Visok{0}}zmogljivi in dirkalni deli |
| 6016-T4 | globok{0}}vlečni razred | Vrhunske zunanje plošče karoserije |
Vrednosti so tipične; potrdite natančne zahteve avtomobilske specifikacije (npr. funkcionalna{3}}varnostna zasnova ISO 26262, notranja vnetljivost FMVSS 302, kjer je primerno) pri oblikovalcu delov.
3. Tipične specifikacije
List za plošče karoserije in notranjost običajno 0,5-12,0 mm; plošča za konstrukcijske dele 12,0-50,0 mm. Običajne debeline: plošče karoserije 0,8-2,0 mm; konstrukcijski deli 3,0-8,0 mm. Standardne širine 1220, 1500 in 2000 mm; dolžine 2440, 3000 in 6000 mm, z možnostjo razreza na velikost. Površinske možnosti: brušenje, kemični pretvorbeni premaz, prozorno eloksiranje, prašno lakiranje in predbarvani zaključki. Tipična mehanika 6061-T6: natezna trdnost 310 MPa, tečnost 276 MPa, raztezek večji ali enak 8 %, trdota približno 95 HB. Listi in plošče so dobavljeni v skladu s standardi, kot so ASTM B209, EN 485-2 in GB/T 3880 (splošni kitajski standard za pločevine/plošče; zahteve, specifične za avtomobilsko industrijo, so opredeljene s specifikacijami OEM).
4. Aplikacije
Sestavni deli karoserije: zunanje plošče (blatniki, pokrovi motorja, vrata), strukturni deli (prečni nosilci, talne plošče), bočni-udarni nosilci. Pogonski sklop in toplotno upravljanje: jedra radiatorjev, toplotni ščiti, oljne posode. Vzmetenje in šasija: zaželene so krmilne roke, nihajni drogovi, okvirji - visoko-zlitine. EV komponente: ohišja za baterije (6061-T6/6082-T6), hladilne plošče, vodila (6101-T6 za prevodnost), ohišja motorjev. Notranjost: armaturne plošče, okvirji sedežev, obloge. Gospodarska vozila: okvirji tovornjakov, karoserije prikolic, strukture avtobusov.
5. Nasveti za izdelavo in rokovanje
Izbira zlitin: 5052-H34/6016-T4 za plošče, 6061-T6/6082-T6 za strukturne dele, 3003-H14 za notranjost, 7075-T6 za visoko-zmogljive dele. Rezanje: laser ali vodni curek za robove brez robov; izogibajte se težkim abrazivnim metodam, ki se pregrejejo. Varjenje: TIG/MIG s polnili, ki se ujemajo z zlitino (ER4043 za 6061/6082/6016, ER5356 za 5052, ER5183, kjer je 7075 varjen); očistite 20-30 mm okoli spoja; nizek vnos toplote. Oblikovanje: uporabite temperaturo O za največjo sposobnost oblikovanja in ponovno starajte na T4/T6 po oblikovanju; izogibajte se tesnim upogibom v zlitinah visoke trdnosti. Površina: CCC osnova za oprijem barve; praškasti ali predhodno pobarvani zaključki za zunanje plošče. Montaža: uporabite aluminijaste ali nerjavne pritrdilne elemente, da preprečite galvansko korozijo; avtomobilska lepila za lepljenje. Ravnanje: čiste rokavice, hraniti zaščitno folijo do izdelave, hraniti ravno na paletah na suhem.
Pogosto zastavljena vprašanja
Q1. Koliko je aluminij lažji od jekla?
Približno 65 % lažji - aluminij gostota 2,70 v primerjavi z jeklom približno 7,85 g/cm3.
Q2. Katera zlitina za ohišja baterij EV?
6061-T6 in 6082-T6 sta pogosta; 6101-T6 za vodila zaradi prevodnosti.
Q3. Ali je mogoče variti avtomobilski aluminij?
Da, s TIG/MIG in-zlitinskimi polnili; 7075 je manj varljiv in se običajno spaja mehansko.
Q4. Kateri varnostni standard velja?
ISO 26262 za funkcionalno varnost avtomobilov; FMVSS 302 je zahteva za notranjo vnetljivost.
