آلومینیوم خودرو از زمانی که آلومینیوم برای اولین بار تولید شد وجود داشته است. در آن زمان، استفاده انبوه از آن به عنوان یک ماده خودرو بسیار گران بود. اما از آنجایی که آلومینیوم مقرون به صرفه تر شد و آلیاژهای آن بیشتر و بیشتر برای پاسخگویی به نیازهای خاص صنعت خودرو مهندسی شده اند، به سریع ترین رشد مواد تولید خودرو امروز تبدیل شده است.
طیف وسیعی از کاربردهای آلومینیوم در خودروها نشان دهنده تطبیق پذیری زیبای مواد است. این برای درها، کاپوت ها، صندوق عقب، سیم کشی برق، انتقال، کندانسورها و لوله های تهویه مطبوع، قطعات موتور از جمله پیستون، رادیاتور، و سیلندر، صفحه نمایش، صفحات متقاطع، سیستم های ترمز استفاده می شود و این لیست ادامه دارد!
جدای از خواص اساسی آلومینیوم که چنین کاربرد گسترده ای را ممکن می کند، دو مزیت کلیدی وجود دارد که باعث می شود خودروسازان مدرن آن را ترجیح دهند. اولین مورد این است که مصرف سوخت را بهبود می بخشد، که فروش آسانی برای مصرف کنندگانی است که با صرف هزینه کمتر برای بنزین در پول خود صرفه جویی می کنند. و دلیل دوم این است که انتخاب آلومینیوم برای ساخت خودرو می تواند انتشار CO2 را به دلیل وزن کمتر آن کاهش دهد.
دلایلی که چرا آلومینیوم امروزه سریعترین ماده در حال رشد در خودرو است
اما، این همه چیز نیست. درایو آلومینیوم 6 دلیل برای توضیح اینکه چرا آلومینیوم یکی از سریع ترین مواد در حال رشد در خودروهای امروزی است را بیان می کند:
- ایمنی – هیچ تصادفی با بدنه آلومینیومی که توسط تنظیم‌کننده‌های فدرال آزمایش شده است کمتر از 5 ستاره ایمنی کسب نکرده است.
- دوام – هاموی و سایر وسایل نقلیه نظامی ایالات متحده برای جنگ از آلومینیوم ساخته شده اند.
- پایداری – در مقایسه با سایر مواد رقیب، آلومینیوم کمترین ردپای کربن را دارد.
- کارایی – آلومینیوم می تواند استحکام فولاد را در کاربردهای هدفمند با وزن کمتر ارائه دهد و آن را به گزینه کارآمدتر تبدیل کند.
- عملکرد – با مسافت‌های کوتاه‌تر برای شکستن در هنگام رانندگی با آلومینیوم، سریع‌تر شتاب بگیرید.
- ارزش بالا – با کاهش وزن کلی خودرو، آلومینیوم به عنوان یک ماده مقرون به صرفه برجسته می شود.
به طور جداگانه، هر یک از این مزایای کلیدی می تواند موردی عالی برای استفاده از مواد در خودروها باشد. در مجموع، آنها توضیحی سه جانبه برای اینکه چرا آلومینیوم به سریعترین ماده خودروسازی امروزی تبدیل شده است ارائه می‌دهند – برای مصرف‌کنندگان عالی است، برای خودروسازان ارزشمند است و همچنین مقررات فدرال را در عصر نگرانی‌های پایداری افزایش می‌دهد.
مزایای کلیدی آلومینیوم خودرو
بیایید به هر یک از این مزایا کمی عمیق تر بپردازیم.
ایمنی
هنگام خرید یک وسیله نقلیه، بدون شک ایمنی یک اولویت است. تلفات سالانه وسایل نقلیه موتوری در ایالات متحده حدود 35000 نفر است که از اواخر قرن نوزدهم به بیش از 3.5 میلیون نفر می رسد. در پاسخ، اداره ملی ایمنی ترافیک بزرگراه ها (NHTSA) دستورالعمل های ایمنی را بهبود بخشیده و تشدید کرده است و تلفات در حال کاهش است. ما نمی‌توانیم کاهش تلفات را تنها به آلومینیوم نسبت دهیم، اما داشتن رتبه تست تصادف بالا به طور مداوم دلگرم کننده است. اعتماد به نفس ایجاد می کند و زندگی را نجات می دهد.
دوام
در صورتی که امتیازهای تست تصادف 5 ستاره برای اثبات دوام مواد کافی نباشد، یادگیری این که آلومینیوم به یک استاندارد طلایی برای وسایل نقلیه نظامی و دفاعی تبدیل شده است، ممکن است هرگونه نگرانی ایمنی را برطرف کند. خوب است بدانید که ماشینی که می‌رانید زره‌دار است. به عنوان مثال، بسیاری از گریدهای آلومینیومی سری 5xxx به خودروهای مصرفی و نظامی راه پیدا می کنند.
پایداری
برخلاف نگرانی‌های ایمنی، پایداری برای مصرف‌کنندگان، خودروسازان و تنظیم‌کنندگان به طور یکسان مهم است. قابل درک است، زیرا داشتن ردپای کربن کمتر بر همه افراد تأثیر می گذارد. در حالی که تولید آلومینیوم اولیه می تواند به مقدار قابل توجهی انرژی نیاز داشته باشد، آلومینیوم یک ماده قابل بازیافت است. تقریباً 75 درصد از کل آلومینیومی که تاکنون تولید شده است، هنوز در حال استفاده است.
بهره وری
فراتر از آن پایدار است. از آنجایی که آلومینیوم نسبت مقاومت به وزن بسیار خوبی دارد، ماده ای سبک است که استحکام با کیفیت را حفظ می کند. برای خودروسازان، این به معنای مواد کمتر مورد نیاز برای معیارهای کارایی برابر است.
کارایی
وقتی استانداردهای عملکرد را بتوان با آلومینیوم رعایت کرد، وسیله نقلیه به دست آمده سبک تر می شود. یک وسیله نقلیه سبک تر به معنای کار کمتر روی موتور و سوخت کمتر است.
مقدار
این یک نقطه شیرین با ارزش بالا ایجاد می کند که آلومینیوم را به عنوان یک ماده ترجیحی روشن می کند.
چرا آلومینیوم خودرو نسبت به فولاد خودرو؟
از آنجایی که خودروسازان تلاش می‌کنند خودروهای سبک‌تر، ایمن‌تر و کم‌مصرف‌تر تولید کنند، پیشرفت‌های فناوری مزایای عملکرد آلومینیوم را در خودروها افزایش داده است، در حالی که در موارد خاص برای مقابله با چالش‌های جدید نسبت به فولاد مناسب‌تر است. در حالی که فولادهای ورق دوفاز و سایر فولادهای AHSS که به طور خاص برای سبک وزن سازی خودرو مهندسی شده اند وجود دارند و همچنان توسعه می یابند، آلومینیوم راه حلی فوری با حداکثر کاهش وزن ارائه می دهد.
آلومینیوم دارای توانایی باورنکردنی در آلیاژ شدن با عناصری از مس گرفته تا منیزیم و سیلیکون است و هر یک از این ترکیبات آلیاژی خاص، کیفیت های عملکردی مختلف خود آلومینیوم را برجسته می کند. به عنوان مثال، گریدهای آلومینیوم سری 5xxx که در بالا ذکر شد، گریدهای مبتنی بر منیزیم هستند. منیزیم آلومینیوم سخت‌تر و قوی‌تری تولید می‌کند که مقاومت بسیار خوبی در برابر ضربه نشان می‌دهد.
در حالی که فولاد یک ماده فوق العاده سخت است، همچنین سنگین است. همچنین می تواند ضربه های لازم برای وسایل نقلیه را تحمل کند، اما از نظر وزن اضافه به وسیله نقلیه هزینه بالایی دارد. وزن فولاد – با فرض اینکه فولاد با استحکام بالا یا فولاد بسیار قوی که به طور خاص با نسبت استحکام به وزن بهتر طراحی نشده باشد – به موتور فشار وارد می کند و منجر به مصرف سوخت کمتر و آلایندگی بیشتر می شود. همه اینها نتایج ضعیفی برای ذینفعان است.
از آنجایی که صنعت خودرو باید الزامات عملکرد جدید را برآورده کند تا تقاضای فدرال و مصرف کننده را برآورده کند، آلومینیوم خودرو به عنوان یک انتخاب محبوب و عملی برجسته است.
افزایش تقاضا برای خودروهای برقی
ساخت خودروهای الکتریکی با خودروهای احتراق داخلی متفاوت است. باتری های لیتیومی سنگین هستند و دستیابی به برد بالا دشوار است. مواردی مانند اینکه آیا از تهویه مطبوع یا گرما استفاده می‌شود، بر تعداد مایل‌هایی که می‌توان با باتری خودروی الکتریکی قبل از نیاز به شارژ به دست آورد، تأثیر می‌گذارد.
چیزی برای جبران وزن باتری ها و متغیرهای مرتبط با استفاده مصرف کننده لازم است. آلومینیوم یک راه حل عملی است. برد را افزایش می دهد و وزن و هزینه باتری را با سبک بودن یک ماده جبران می کند. علاوه بر افزایش کاربرد ورق آلومینیوم، برق رسانی همچنین تقاضا برای اکستروژن آلومینیوم را افزایش می دهد.
آلومینیوم سری 6xxx که مبتنی بر منیزیم و سیلیکون است، بالاترین کیفیت اکستروژن را ارائه می دهد که برق رسانی به آن نیاز دارد. برای خودروسازان، اکسترودپذیری به معنای کارایی آسان برای قطعات سفارشی است، که ظاهر و احساس خودروها را متمایز می کند که در برند خودرو و تمایز رقبا نقش اساسی دارد. همچنین زمانی که همان سازنده خودرو می تواند از ورق آلومینیومی 6016 برای یک خودروی اقتصادی جمع و جور و هم برای وانت یا شاسی بلند استفاده کند، کمک می کند. قطعات آلومینیومی پرفشار دایکاست نیز برای مواردی مانند محفظه باتری، محفظه موتور و اجزای ساختاری بدنه رایج هستند.
رایج ترین گریدهای آلومینیومی
- 1100 – این گرید از نظر تجاری آلومینیوم خالص است. این نرم ترین و انعطاف پذیرترین درجه آلومینیوم موجود است. عایق های حرارتی یک کاربرد رایج برای این درجه هستند.
- 3003، 3004، 3105 – این آلیاژهای غیر قابل عملیات حرارتی مبتنی بر منگنز استحکام متوسطی دارند و قابلیت شکل‌پذیری، کارایی و کشش عالی و همچنین مقاومت در برابر خوردگی عالی دارند. این سه درجه را در اجزای غیر ساختاری بدنه خودرو، براکت ها و اجزای HVAC مانند رادیاتور، کولر ترانس و سایر اجزای مدیریت دما مشاهده خواهید کرد.
- 5052، 5454، 5754، 5182، 5083، 5251، 5005 – این آلیاژها دارای استحکام بالا، شکل پذیری عالی، جوش پذیری و مقاومت در برابر خوردگی هستند و این گریدهای آلومینیومی سری 5xxx را به یکی از کاربردی ترین و قابل استفاده ترین گریدهای موجود تبدیل می کند. کاربردهای آنها بسیار زیاد است، از مخازن سوخت و سیستم تعلیق گرفته تا پوشش بدنه خودرو. این سری به طور گسترده در کاربردهای سازه ای BIW استفاده می شود.
- 6082, 6181 – سبک وزن، بادوام و بهترین قابلیت های اکسترودپذیری را به نمایش می گذارد.
- 6016، 6014، 6022 – اینها آلیاژهای ورق مسی پایین‌تر هستند که عمدتاً در کاربردهایی استفاده می‌شوند که شکل‌پذیری و عملکرد لبه‌بندی بیش از قدرت تسلیم در کاربردهای پانل بدنه مورد نیاز است. این گریدهای سری 6xxx دارای کیفیت سطح فوق‌العاده‌ای برای پوشش‌های بدنه خودرو در درها، کامیون‌ها، سقف‌ها و گلگیرها هستند، همراه با استحکام بالا و مقاومت در برابر خوردگی.
- 6005، 6111، 6451 – اینها انواع ورق مسی بالاتری هستند که در زمانی که استحکام پس از پیری مطلوب ترین ویژگی در برنامه های پانل بدنه است استفاده می شود.
- 7003، 7046، 7075 – این گریدها استحکام بسیار بالا، اما ازدیاد طول کم را نشان می‌دهند که کاربردهای تشکیل ورق سرد را محدود می‌کند. با این حال، برای مثال، با تشکیل دمای بالا 7075، هندسه پیچیده را می توان به دست آورد و برای کاربردهای سازه ای برای عملکرد تصادف، مانند تیرهای ضربه ای، ستون های A/B، سرپوش های سقف و تقویت کننده های سپر استفاده می شود.
هر یک از این گریدهای آلومینیومی رایج در آلومینیوم خودرو برای رفع نیازهای منحصر به فرد صنعت خودرو در نظر گرفته شده است. از طریق تطبیق پذیری محض و آلومینیوم با ارزش بالا همچنان رضایت مصرف کنندگان، تولید کنندگان و تنظیم کننده ها را جلب می کند.
برای اطلاعات بیشتر با تیم ما تماس بگیرید. شماره تماس: 47951 021
