Ալյումինե համաձուլվածքի կիրառման կարգավիճակը և զարգացման միտումը եվրոպական ավտոմեքենաներում

Եվրոպական ավտոմոբիլային արդյունաբերությունը հայտնի է իր առաջադեմ և բարձր նորարարականությամբ: Էներգախնայողության և արտանետումների կրճատման քաղաքականության խթանման շնորհիվ, վառելիքի սպառումը և ածխաթթու գազի արտանետումները կրճատելու համար, ավտոմեքենաների նախագծման մեջ լայնորեն օգտագործվում են բարելավված և նորարարական նախագծված ալյումինե համաձուլվածքներ: Վիճակագրության համաձայն, վերջին տասը տարիների ընթացքում ուղևորատար մեքենաներում օգտագործվող ալյումինի միջին քանակը կրկնապատկվել է, և ալյումինե համաձուլվածքների քաշի նվազումը ներկայացված է ստորև բերված նկար 1-ում: Նորարարական նախագծային հայեցակարգերի հիման վրա այս միտումը կշարունակվի հաջորդ մի քանի տարիների ընթացքում:

Թեթև քաշի մշակման գործընթացում ալյումինե համաձուլվածքները բախվում են այլ նոր նյութերի, ինչպիսիք են բարձր ամրության պողպատը, որը բարակ պատերով նախագծումից հետո դեռ կարող է պահպանել բարձր ամրությունը: Բացի այդ, կան մագնեզիումի, տիտանի, ապակու կամ ածխածնային մանրաթելային կոմպոզիտային նյութեր, որոնցից վերջիններս արդեն լայնորեն կիրառվում են ավիատիեզերական արդյունաբերության մեջ: Այժմ բազմանյութական նախագծման հայեցակարգը ինտեգրվել է ավտոմեքենաների նախագծման մեջ, և ջանքեր են գործադրվում համապատասխան նյութեր կիրառելու համապատասխան մասերի վրա: Շատ կարևոր մարտահրավեր է միացման և մակերեսային մշակման խնդիրը, և մշակվել են տարբեր լուծումներ, ինչպիսիք են շարժիչի բլոկի և փոխանցման համակարգի բաղադրիչները, շրջանակի նախագծումը (Audi A2, A8, BMW Z8, Lotus Elise), բարակ թիթեղային կառուցվածքը (Honda NSX, Jaguar, Rover), կախոցը (DC-E դաս, Renault, Peugeot) և այլ կառուցվածքային բաղադրիչների նախագծումը: Նկար 2-ը ցույց է տալիս ավտոմեքենաներում օգտագործվող ալյումինի բաղադրիչները:

BIW դիզայնի ռազմավարություն

Սպիտակ գույնի թափքը սովորական մեքենայի ամենածանր մասն է, որը կազմում է մեքենայի քաշի 25%-ից 30%-ը: Սպիտակ գույնի թափքի դիզայնը ունի երկու կառուցվածքային դիզայն:

1. «Պրոֆիլային տարածական շրջանակի դիզայն» փոքր և միջին չափի մեքենաների համարAudi A8-ը բնորոշ օրինակ է, սպիտակ գույնի թափքը կշռում է 277 կգ, բաղկացած է 59 պրոֆիլից (61 կգ), 31 ձուլվածքից (39 կգ) և 170 թիթեղից (177 կգ): Դրանք միացվում են գամման, MIG եռակցման, լազերային եռակցման, այլ հիբրիդային եռակցման, սոսնձման և այլնի միջոցով:

2. «Մետաղական թիթեղյա մոնոկոկ կառուցվածք» միջինից մինչև մեծ տարողունակության ավտոմեքենաների համարՕրինակ՝ Jaguar XJ (X350), 2002 թվականի մոդել (ինչպես ցույց է տրված ստորև նկար 4-ում), 295 կգ զանգվածով «դրոշմված թափք մոնոկոկ կառուցվածքով» սպիտակ գույնի թափքը բաղկացած էր 22 պրոֆիլից (21 կգ), 15 ձուլվածքից (15 կգ) և 273 թերթ մետաղական մասերից (259 կգ): Միացման մեթոդները ներառում են սոսնձում, գամավորում և MIG եռակցում:

Ալյումինե համաձուլվածքի կիրառումը մարմնի վրա

1. Տարիքային կարծրացումից հետո կարծրացված Al-Mg-Si համաձուլվածք

6000 շարքի համաձուլվածքները պարունակում են մագնեզիում և սիլիցիում և ներկայումս օգտագործվում են ավտոմեքենաների թափքի թերթերում՝ որպես A6016, A6111 և A6181A: Եվրոպայում 1-1.2 մմ EN-6016-ը ունի գերազանց ձևավորման ունակություն և կոռոզիայի նկատմամբ դիմադրություն և լայնորեն կիրառվում է:

2. Ջերմամշակման ենթակա չլինող Al-Mg-Mn համաձուլվածք

Իրենց բարձր լարվածության նկատմամբ կարծրացման շնորհիվ, Al-Mg-Mn համաձուլվածքները ցուցաբերում են գերազանց ձևավորման ունակություն և բարձր ամրություն, և լայնորեն օգտագործվում են ավտոմոբիլային տաք և սառը գլանված թերթերում և հիդրոմորֆորված խողովակներում: Շասսիում կամ անիվներում կիրառումն ավելի արդյունավետ է, քանի որ չզսպանակավոր շարժվող մասերի զանգվածի կրճատումը լրացուցիչ բարձրացնում է վարման հարմարավետությունը և նվազեցնում աղմուկի մակարդակը:

3. Ալյումինե պրոֆիլ

Եվրոպայում առաջարկվել են ալյումինե պրոֆիլների նախագծման վրա հիմնված բոլորովին նոր մեքենաների կոնցեպտներ, օրինակ՝ ալյումինե համաձուլվածքից պատրաստված շրջանակներ և բարդ ենթակառուցվածքներ: Բարդ դիզայնի և ֆունկցիոնալ ինտեգրման մեծ ներուժը դրանք դարձնում է առավել հարմար ծախսարդյունավետ սերիական արտադրության համար: Քանի որ էքստրուզիայի ժամանակ անհրաժեշտ է մարում, օգտագործվում են միջին ամրության 6000 և բարձր ամրության 7000 տարիքում կարծրացվող համաձուլվածքներ: Ձևավորման ունակությունը և վերջնական ամրությունը կարգավորվում են տարիքում կարծրացման միջոցով՝ հետագա տաքացման միջոցով: Ալյումինե համաձուլվածքից պատրաստված պրոֆիլները հիմնականում օգտագործվում են շրջանակների նախագծման, վթարային ձողերի և այլ վթարային բաղադրիչների մեջ:

4. Ալյումինե ձուլում

Ձուլվածքները ավտոմեքենաներում ամենատարածված ալյումինե բաղադրիչներն են, ինչպիսիք են շարժիչի բլոկները, գլանների գլխիկները և հատուկ շասսիի բաղադրիչները: Նույնիսկ դիզելային շարժիչները, որոնք զգալիորեն մեծացրել են իրենց շուկայական մասնաբաժինը Եվրոպայում, անցնում են ալյումինե ձուլվածքների՝ ամրության և դիմացկունության պահանջարկի աճի պատճառով: Միևնույն ժամանակ, ալյումինե ձուլվածքները օգտագործվում են նաև շրջանակի նախագծման, լիսեռի մասերի և կառուցվածքային մասերի մեջ, իսկ նոր AlSiMgMn ալյումինե համաձուլվածքների բարձր ճնշման ձուլումը հասել է ավելի բարձր ամրության և ճկունության:

Ալյումինը նախընտրելի նյութ է բազմաթիվ ավտոմոբիլային կիրառությունների համար, ինչպիսիք են շասսին, թափքը և շատ կառուցվածքային բաղադրիչներ՝ իր ցածր խտության, լավ ձևավորման և լավ կոռոզիոն դիմադրության շնորհիվ: Թափքի կառուցվածքի նախագծման մեջ օգտագործվող ալյումինը կարող է հասնել առնվազն 30% քաշի նվազեցման՝ կատարողականի պահանջները բավարարելու պայմանով: Բացի այդ, ալյումինե համաձուլվածքները կարող են կիրառվել ներկայիս ծածկույթի մեծ մասի վրա: Որոշ դեպքերում, բարձր ամրության պահանջներով, 7000 շարքի համաձուլվածքները կարող են պահպանել որակի առավելությունները: Հետևաբար, մեծ ծավալի կիրառությունների համար ալյումինե համաձուլվածքների քաշի նվազեցման լուծումները ամենաարդյունավետ մեթոդն են:

Խմբագրել է Մեյ Ջիանգը՝ MAT Aluminum-ից