Industria evropiane e automobilave është e famshme për përparimin dhe inovacionin e saj të lartë. Me promovimin e politikave të kursimit të energjisë dhe reduktimit të emetimeve, me qëllim uljen e konsumit të karburantit dhe emetimeve të dioksidit të karbonit, lidhjet e aluminit të përmirësuara dhe të projektuara në mënyrë inovative përdoren gjerësisht në projektimin e automobilave. Sipas statistikave, në dhjetë vitet e fundit, sasia mesatare e aluminit të përdorur në makinat e pasagjerëve është dyfishuar, dhe ulja e peshës së lidhjeve të aluminit tregohet në Figurën 1 më poshtë. Bazuar në konceptet inovative të projektimit, ky trend do të vazhdojë edhe në vitet e ardhshme.
Në procesin e zhvillimit të peshës së lehtë, lidhjet e aluminit po përballen me konkurrencë të ashpër me materiale të tjera të reja, siç është çeliku me rezistencë të lartë, i cili mund të ruajë rezistencë të lartë edhe pas projektimit me mure të holla. Përveç kësaj, ekzistojnë materiale kompozite të magnezit, titaniumit, qelqit ose fibrave të karbonit, këto të fundit përdoren tashmë gjerësisht në hapësirën ajrore. Tani koncepti i projektimit me shumë materiale është integruar në projektimin e automobilave dhe po bëhen përpjekje për të aplikuar materiale të përshtatshme në pjesë të përshtatshme. Një sfidë shumë e rëndësishme është problemi i lidhjes dhe trajtimit të sipërfaqes dhe janë zhvilluar zgjidhje të ndryshme, siç janë blloku i motorit dhe përbërësit e sistemit të fuqisë, projektimi i kornizës (Audi A2, A8, BMW Z8, Lotus Elise), struktura e pllakës së hollë (Honda NSX, Jaguar, Rover), pezullimi (klasa DC-E, Renault, Peugeot) dhe projektimi i përbërësve të tjerë strukturorë. Figura 2 tregon përbërësit e aluminit të përdorur në automobila.
Strategjia e Dizajnit BIW
Pjesa e karrocerisë në të bardhë është pjesa më e rëndë e një makine konvencionale, duke përbërë 25% deri në 30% të peshës së automjetit. Ekzistojnë dy dizajne strukturore në dizajnin e karrocerisë në të bardhë.
1. "Dizajn i kornizës hapësinore të profilit" për makina të vogla dhe të mesmeAudi A8 është një shembull tipik, karroceria me ngjyrë të bardhë peshon 277 kg, përbëhet nga 59 profile (61 kg), 31 derdhje (39 kg) dhe 170 fletë metalike (177 kg). Ato bashkohen me anë të thumbave, saldimit MIG, saldimit me lazer, saldimeve të tjera hibride, ngjitjes, etj.
2. "Strukturë monokoke prej llamarine të farkëtuar me presion" për aplikime në automobila me kapacitet të mesëm deri të madhPër shembull, Jaguar XJ (X350), modeli i vitit 2002 (siç tregohet në Figurën 4 më poshtë), masa 295 kg, karroceria me “strukturë monokoke të stampuar” me ngjyrë të bardhë përbëhej nga 22 profile (21 kg), 15 derdhje (15 kg) dhe 273 pjesë llamarine (259 kg). Metodat e lidhjes përfshijnë ngjitjen, fiksimin me thumba dhe saldimin MIG.
Zbatimi i lidhjes së aluminit në trup
1. Aliazh Al-Mg-Si i ngurtësuar me moshë
Aliazhet e serisë 6000 përmbajnë magnez dhe silikon dhe përdoren aktualisht në fletët e karrocerisë së automobilave si A6016, A6111 dhe A6181A. Në Evropë, EN-6016 1-1.2 mm ka formueshmëri dhe rezistencë të shkëlqyer ndaj korrozionit dhe përdoret gjerësisht.
2. Aliazh Al-Mg-Mn që nuk trajtohet me nxehtësi
Për shkak të forcimit specifik ndaj tendosjes së lartë, lidhjet Al-Mg-Mn shfaqin formueshmëri të shkëlqyer dhe rezistencë të lartë, dhe përdoren gjerësisht në fletët e petëzuara në të nxehtë dhe të ftohtë të automobilave dhe në tubat e hidroformuar. Zbatimi në shasi ose rrota është edhe më efektiv sepse zvogëlimi i masës së pjesëve lëvizëse pa sustë rrit gjithashtu rehatinë e drejtimit dhe zvogëlon nivelet e zhurmës.
3. Profil alumini
Në Evropë, u propozuan koncepte krejtësisht të reja makinash bazuar në projektimin e profileve të aluminit, për shembull, korniza prej aliazh alumini dhe nënstruktura komplekse. Potenciali i tyre i madh për projektime komplekse dhe integrim funksional i bën ato më të përshtatshmet për prodhim serik me kosto efektive. Meqenëse kërkohet shuarje gjatë ekstrudimit, përdoren aliazhe të forta me moshë mesatare 6000 dhe me forcë të lartë 7000. Formueshmëria dhe forca përfundimtare kontrollohen përmes forcimit të moshës nga ngrohja pasuese. Profilet e aliazheve të aluminit përdoren kryesisht në projektimin e kornizave, trarët e rrëzimit dhe komponentë të tjerë të rrëzimit.
4. Derdhje alumini
Derdhjet janë përbërësit më të përdorur të aluminit në automobila, siç janë blloqet e motorëve, kokat e cilindrave dhe përbërësit specialë të shasisë. Edhe motorët me naftë, të cilët e kanë rritur shumë pjesën e tyre të tregut në Evropë, po kalojnë në derdhje alumini për shkak të kërkesave në rritje për forcë dhe qëndrueshmëri. Në të njëjtën kohë, derdhjet e aluminit po përdoren gjithashtu në projektimin e kornizave, pjesët e boshtit dhe pjesët strukturore, dhe derdhja me presion të lartë e lidhjeve të reja të aluminit AlSiMgMn ka arritur forcë dhe duktilitet më të lartë.
Alumini është materiali i zgjedhur për shumë aplikime në automobila, siç janë shasia, karroceria dhe shumë komponentë strukturorë, për shkak të dendësisë së ulët, formueshmërisë së mirë dhe rezistencës së mirë ndaj korrozionit. Alumini i përdorur në projektimin e strukturës së karrocerisë mund të arrijë të paktën 30% ulje të peshës me kusht përmbushjen e kërkesave të performancës. Gjithashtu, lidhjet e aluminit mund të aplikohen në shumicën e pjesëve të mbulesës aktuale. Në disa raste me kërkesa të larta për rezistencë, lidhjet e serisë 7000 mund të ruajnë ende avantazhet e cilësisë. Prandaj, për aplikime me vëllim të lartë, zgjidhjet për uljen e peshës së lidhjeve të aluminit janë metoda më ekonomike.
Redaktuar nga May Jiang nga MAT Aluminum
Koha e postimit: 08 Dhjetor 2023
