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汽車用鋁型材輕量化發(fā)展趨勢
發(fā)布時間:2024-07-03 11:52:08
汽車輕量化的意義
汽車輕量化是指:汽車未來會越來越輕,在造價不變,不影響汽車原有的安全性、舒適性、抗震性和抗撞性等條件的前提下,最大化的減輕汽車重量,以此減少燃料消耗和尾氣排放,提升汽車的行駛速度。汽車輕量化是未來趨勢。汽車輕量化的過程,汽車用鋁型材的比例必然會趨大。未來會應(yīng)用鋁、鎂、鈦與高強度鋼等輕質(zhì)金屬材料,促進汽車輕量化的良好發(fā)展。相關(guān)研究表明:汽車質(zhì)量降低1kg時,就可以讓1L汽油多驅(qū)動汽車行駛0.011km;汽車質(zhì)量降低25%時,汽車加速到96.56km/h的時間將縮短4秒。車重每減少100公斤,二氧化碳排放可減少約5克/公里。
汽車用鋁型材的優(yōu)勢
汽車用鋁型材具有一系列優(yōu)良特性,諸如密度小,比強度和比剛度高、彈性好、抗沖擊性能良好、耐腐蝕、耐磨、高導電、高導熱、易表面著色,易切削,易加工(成形容易)各種形狀以及高的回收再生性等,因此,汽車用鋁型材應(yīng)用比例一直在增大。在工程領(lǐng)域內(nèi),鋁一直被認為是“機會金屬”或“希望金屬”,鋁工業(yè)一直被認為是“朝陽工業(yè)”,給汽車制造、汽車運營、廢舊汽車回收帶來巨大的經(jīng)濟效益和社會效益,而且隨著汽車產(chǎn)量和社會保有量的增加,這種效益將更加明顯。
汽車用鋁型材的應(yīng)用實例
汽車用鋁合金型材應(yīng)用有:保險杠防撞梁、吸能盒、車門防撞梁、腳踏板、電池包箱體、天窗導軌、頂棚行李支架、車身結(jié)構(gòu)件、油管、熱交換器、各種內(nèi)飾件等截面一致且形狀復雜的構(gòu)件。
1) 鋁合金防撞梁:鋁合金防撞梁已經(jīng)在合資品牌的中高端車型上基本普及,正在向低端車型以及國產(chǎn)車型發(fā)展。由于減重效果明顯,在為了幾年內(nèi),有望全面替代鋼防撞梁。橫梁主要材料有6082、7003,吸能盒有6060,底板和拖鉤套為6082。
2)車身零部件:鋁型材由于其重量輕、強度高的特點,被廣泛應(yīng)用于車身零部件的制造。例如,車門、引擎蓋、行李箱蓋等部件可以采用鋁型材來替代傳統(tǒng)的鋼材,從而減輕整車的重量,提高燃油經(jīng)濟性。
3) 汽車腳踏板:汽車腳踏板主用到的型材有6061和6063,結(jié)構(gòu)相對簡單,減重效果好,對整車的降噪有明顯的作用,越來越多的車型開始采用。
4) 汽車電池包箱體:汽車電池包箱體,電池外殼等已經(jīng)有越來越多進行了鋁化,并且逐漸從鑄件改成了型材件,材料主要有6061和6082。
5) 汽車頂棚行李支架:汽車頂棚行李支架, 主要的材料是鋁型材,輕便堅固耐用,而且美觀,材料主要有6061和6082。
6) 汽車天窗導軌鋁型材:汽車天窗導軌鋁型材主要用的鋁型材,美觀堅固容易容易生產(chǎn),材料主要有6061和6082。
7)內(nèi)飾件:鋁型材框架在內(nèi)飾部件中的應(yīng)用也不容忽視。例如,鋁制座椅框架、儀表盤支架等都可以通過鋁型材框架來實現(xiàn)輕量化和高強度。不僅可以提高車輛的舒適性和安全性,還可以降低燃油消耗。
鋁型材框架在內(nèi)飾部件中的應(yīng)用也不容忽視。例如,鋁制座椅框架、儀表盤支架等都可以通過鋁型材框架來實現(xiàn)輕量化和高強度。不僅可以提高車輛的舒適性和安全性,還可以降低燃油消耗。
8) 全鋁車身乘用車:目前乘用車采用全鋁車身結(jié)構(gòu)的車型都是一些國外的高端車型貨超級跑車,如奧迪A8和A2、捷豹XJ等,為型材、板材和鑄件相結(jié)合。而國內(nèi)的轎車全鋁車身主要應(yīng)用于新能源電動車上,主要由型材做成框架。材料有6063、6061和6082等合金。
汽車用鋁型材的發(fā)展趨勢 汽車用鋁型材的優(yōu)勢
由于鋁合金擠壓型材可以簡單地生產(chǎn)出鋼鐵無法生產(chǎn)的各種復雜斷面結(jié)構(gòu)的型材,易成型加工,所以應(yīng)用比較多。擠壓型材由于其重量輕,剛性好,作為結(jié)構(gòu)材料廣泛應(yīng)用在汽車的各個部位。
隨著鋁加工技術(shù)的發(fā)展,型材的高精度三維彎曲加工技術(shù),以及6×××系合金材料的組織控制和均一性屈服強度控制熱處理技術(shù)的確立,使擠壓型材在汽車上的應(yīng)用空間得到了極大的發(fā)展。部分車型的鋁型材使用量已經(jīng)從90年代的百分之幾上升到百分之二十幾,甚至百分之三十以上了。
由于鋁合金框架的車體無論從減重,還是容易加工生產(chǎn),美觀吸能等角度,都比鋼制車體有很大的提高,因此,給全鋁車身框架的發(fā)展提供了很好的發(fā)展空間。
常用汽車用擠壓鋁合金
汽車用擠壓鋁材90%以上是用6×××系合金生產(chǎn)的,
汽車工業(yè)常用的擠壓鋁合金有3003、3103、5049、6005、6005A、6060、6061、6082、6063、6082、7001、7003、7005、7021、7029、7129合金等, 5052鋁合金板主要用于制造油箱、油管,以及交通車輛、船舶的鈑金件等;5083鋁合金板主要用于輪船、汽車和飛機板焊接件等;5182鋁合金板主要用于油罐,易拉罐蓋等。3×××系合金用于擠壓管材,而7×××系合金多用于生產(chǎn)保險杠等。6系鋁合金還被用于制造汽車零部件,大部分擠壓鋁型材都是6000系列。如C型系列鋁型材、L型系列鋁型材、A型系列鋁型材、線槽鋁型材、方型系列鋁型材、機械手鋁型材都是用的是6063,表面噴砂氧化。