Morda se sprašujete: »Zakaj je aluminij v avtomobilih tako pogost?« ali »Kaj je na aluminiju tako odličnega materiala za karoserije?«, ne da bi se zavedali, da se aluminij v avtomobilski industriji uporablja že od samega začetka avtomobilizma. Že leta 1889 so aluminij proizvajali v velikih količinah in ga v avtomobilih ulivali, valjali in oblikovali.
Proizvajalci avtomobilov so izkoristili priložnost za delo z materialom, ki ga je lažje oblikovati kot jeklo. Takrat so obstajale le čistejše oblike aluminija, ki so značilno mehkejše in imajo odlično oblikovnost ter odlično odpornost proti koroziji, ki se sčasoma ohrani. Zaradi teh dejavnikov so proizvajalci avtomobilov začeli livati v pesek in oblikovati obsežne karoserijske plošče, ki so jih nato ročno varili in polirali.
Do sredine 20. stoletja so nekateri najbolj cenjeni proizvajalci avtomobilov uporabljali aluminij v avtomobilih. Med njimi so Bugatti, Ferrari, BMW, Mercedes in Porsche.
Zakaj izbrati aluminij v avtomobilih?
Avtomobili so kompleksni stroji, sestavljeni iz približno 30.000 delov. Karoserija oziroma ogrodje vozila je najdražji in ključni del proizvodnje vozil.
Vključujejo zunanje plošče, ki dajejo vozilu obliko, in notranje plošče, ki delujejo kot ojačitev. Plošče so privarjene skupaj na stebričke in ograjo. Karoserija avtomobila nato vključuje sprednja in zadnja vrata, nosilce motorja, blatnike, odbijače, pokrove motorja, potniške prostore, sprednje, strešne in talne obloge.
Strukturna trdnost je najpomembnejša zahteva za karoserije avtomobilov. Vendar pa morajo biti karoserije tudi lahke, cenovno dostopne za proizvodnjo, odporne proti rji in imeti privlačne lastnosti, ki jih potrošniki iščejo, kot so odlične lastnosti površinske obdelave.
Aluminij izpolnjuje vrsto teh zahtev iz nekaj razlogov:
Vsestranskost
Seveda je aluminij izjemno vsestranski material. Zaradi svoje oblikovnosti in odpornosti proti koroziji ga je enostavno obdelovati in oblikovati.
Na voljo je tudi v različnih oblikah, kot so aluminijasta pločevina, aluminijasta tuljava, aluminijasta plošča, aluminijasta cev, aluminijasta cev, aluminijasti kanal, aluminijasti nosilec, aluminijasta palica in aluminijasti kot.
Vsestranskost aluminija omogoča, da je izbran material za vrsto avtomobilskih aplikacij, ki lahko zahtevajo različne lastnosti, pa naj gre za velikost in obliko, mejo tečenja, končno obdelavo ali odpornost proti koroziji.
Enostavnost uporabe
Kakovost in vsestranskost delovanja je mogoče izboljšati z različnimi postopki izdelave, kot so utrjevanje s peko, utrjevanje z deformacijo in izločanjem, vlečenje, žarjenje, litje, brizganje in ekstrudiranje. Izboljšane tehnologije varjenja še naprej olajšajo spajanje aluminija in zagotavljajo varnejše rezultate.
Lahka in trpežna
Aluminij ima visoko razmerje med trdnostjo in težo, kar pomeni, da je lahek in trpežen. Trendi pri izdelavi aluminija v avtomobilski industriji so se osredotočili na zmanjšanje teže vozil, kar je glavni cilj v industriji za doseganje strožjih ciljev glede emisij.
Raziskava, ki jo je izvedlo podjetje Drive Aluminum, potrjuje, da aluminij v avtomobilih zmanjšuje težo vozila ter povečuje porabo goriva in doseg električnih vozil (EV). Ker povpraševanje potrošnikov in okoljske spodbude vodijo k povečani proizvodnji električnih vozil, lahko pričakujemo, da se bo uporaba aluminija v karoserijah avtomobilov še naprej povečevala kot način za uravnoteženje teže baterij in zmanjšanje emisij.
Zmogljivost legiranja
To, da se aluminij lahko legira z vrsto elementov za okrepitev lastnosti, kot so trdnost, električna prevodnost in odpornost proti koroziji, povečuje njegovo uporabo v avtomobilski industriji.
Aluminij je razdeljen na serije zlitin, ki so določene z njihovimi glavnimi legirnimi elementi. Serije aluminijevih zlitin 1xxx, 2xxx, 3xxx, 4xxx, 5xxx, 6xxx in 7xxx vključujejo zlitine, ki se uporabljajo v karoserijah avtomobilov.
Seznam vrst aluminija v avtomobilskih karoserijah
1100
Aluminij serije 1xxx je najčistejši aluminij na trgu. Z 99-odstotno čistostjo je aluminijasta plošča 1100 izjemno kovna. Prav tako kaže odlično odpornost proti koroziji. To je bila ena prvih zlitin, uporabljenih v vozilih, in se še danes uporablja, predvsem v toplotnih izolatorjih.
2024
Aluminij serije 2xxx je legiran z bakrom. 2024 se pogosto uporablja pri izdelavi batov, zavornih komponent, rotorjev, valjev, koles in zobnikov, saj kaže visoko trdnost in odlično odpornost proti utrujanju.
3003, 3004, 3105
Manganova serija aluminija 3xxx ima odlično oblikovnost. Najverjetneje boste videli 3003, 3004 in 3105.
3003 kaže visoko trdnost, dobro oblikovnost, obdelovalnost in vlečne sposobnosti. Pogosto se uporablja za avtomobilske cevi, obloge, pa tudi za ulitke za hibridna in električna vozila.
3004 ima številne značilnosti materiala 3003 in se lahko uporablja tudi za maske motorja in radiatorje.
3105 ima odlično odpornost proti koroziji, oblikovnost in varilne lastnosti. Uporablja se v avtomobilskih karoserijski pločevini, blatnikih, vratih in talnih oblogah.
4032
Aluminij serije 4xxx je legiran s silicijem. 4032 se bo uporabljal za bate, kompresorske spirale in komponente motorja, saj kaže odlično varivost in odpornost proti obrabi.
5005, 5052, 5083, 5182, 5251
Serija 5xxx je ena najbolj priljubljenih za aluminijaste karoserije avtomobilov. Njen glavni legirni element je magnezij, znan po tem, da povečuje trdnost.
5005 se pojavlja na oblogah karoserije, rezervoarjih za gorivo, krmilnih ploščah in ceveh.
5052 velja za eno najbolj uporabnih zlitin in se zato pojavlja v številnih avtomobilskih komponentah. Videli jo boste v rezervoarjih za gorivo, prikolicah tovornjakov, ploščah vzmetenja, razstavnih panelih, nosilcih, kolutnih in bobnastih zavorah ter mnogih drugih nekritičnih avtomobilskih delih.
5083 je odličen za kompleksne avtomobilske komponente, kot so podnožja motorjev in obloge karoserije.
5182 se kaže kot strukturni nosilec za karoserije avtomobilov. Vse od strukturnih nosilcev do vrat, pokrovov motorja in končnih plošč sprednjih blatnikov.
5251 je mogoče videti v avtomobilskih oblogah.
6016, 6022, 6061, 6082, 6181
Aluminijasta serija 6xxx je legirana z magnezijem in silicijem, ponaša se z nekaterimi najboljšimi zmogljivostmi ekstrudiranja in litja ter kaže idealno površinsko obdelavo.
6016 in 6022 sta namenjena za obloge karoserij avtomobilov, vrat, prtljažnikov, streh, blatnikov in zunanjih plošč, kjer je odpornost proti udrtinam ključnega pomena.
6061 se ponaša z izjemnimi lastnostmi površinske obdelave, odpornostjo proti koroziji in visoko trdnostjo. Uporablja se v prečnih nosilcih, zavorah, kolesih, propelerskih gredeh, karoserijah tovornjakov in avtobusov, zračnih blazinah in rezervoarjih.
6082 ima eno najboljših odpornosti na udarce. Posledično se uporablja za nosilne okvirje.
6181 služi kot zunanja obloga karoserije.
7003, 7046
7xxx je najmočnejši in najtrdnejši razred zlitin, legiran s cinkom in magnezijem.
7003 je ekstruzijska zlitina, ki se uporablja predvsem za varjene oblike pri izdelavi udarnih nosilcev, drsnikov sedežev, ojačitev odbijačev, okvirjev motornih koles in platišč.
7046 ima zmožnosti votle ekstruzije in dobre varilne lastnosti. Kaže se v podobnih aplikacijah kot 7003.
Prihodnost aluminija v avtomobilih
Imamo vse razloge za prepričanje, da to, kar so proizvajalci avtomobilov ugotovili konec 19. stoletja, še vedno drži: aluminij je izjemna izbira za vozila! Odkar je bil prvič predstavljen, so zlitine in izboljšane tehnike izdelave le še povečale uporabo aluminija v avtomobilih. Skupaj z globalno zaskrbljenostjo glede trajnosti in vpliva na okolje se pričakuje, da bo aluminij dosegel precejšen obseg in globino vpliva v avtomobilski industriji.
Avtor: Sara Montijo
Vir: https://www.kloecknermetals.com/blog/aluminum-in-cars/
(Za kršitve se obrnite na nas, izbrisano.)
Uredil May Jiang iz MAT Aluminum
Čas objave: 22. maj 2023
