Алуминий - лек покорява автомобилната индустрия WOTech Technical Media WOMag WOClean
Оливие Rebuffet
От Оливие Ребюфет, ръководител на автомобилна програма в Технологичния център C-TEC Constellium
Автомобилната индустрия е изправена пред предизвикателството да изгражда все по-леки превозни средства, без да жертва безопасността и комфорта. Тъй като чрез намаляване на теглото емисиите на CO 2 от превозните средства могат да бъдат намалени. Това може значително да увеличи устойчивостта и рентабилността. Следователно тенденцията в индустрията е към олекотена конструкция и използване на по-леки материали. Алуминият има оптимални свойства за това. Като алтернатива на високоякостната стомана, съвременните алуминиеви сплави предлагат идеални свойства по отношение на твърдост, здравина и способност за формоване. Това прави автомобилите леки, безопасни и устойчиви.
Запазването на ресурсите и устойчивостта стават все по-важни в автомобилното инженерство. За постигането на тези цели основната роля играят оптимизираната аеродинамика, намаленото съпротивление при търкаляне и иновативната технология на двигателя, но преди всичко намаляването на теглото на автомобилите. Следователно алуминият все повече замества често срещаните стоманени решения в автомобилното производство. Тъй като с помощта на лекия метал могат да се постигнат икономии на тегло до 40%. В допълнение към панелите на тялото, екструдираните профили за конструктивни части все повече се изработват от алуминиеви сплави с ултрависока якост.
Лекият конструктивен потенциал на алуминия
Леката конструкция с алуминий предлага огромен потенциал за спестяване в сравнение със стоманата, особено по отношение на емисиите на въглероден диоксид (CO 2). Емисиите на въглероден диоксид на превозното средство могат да бъдат намалени средно с 8 грама на изминат километър за всеки 100 килограма намалено тегло. При автомобил с тегло 1800 килограма, намаляването на теглото само с пет процента води до спестяване на емисии от около един и половина тона въглероден диоксид - изчислено за целия експлоатационен живот на автомобила. По-ниският разход на гориво поради намаленото тегло е добър както за портфейла на водача, така и за околната среда. По-леките автомобили са не само по-икономични и екологични, но и по-безопасни. Тъй като те са по-лесни за управление, позволяват по-кратък спирачен път и по този начин повишават безопасността на пътя.
В допълнение към по-ниското тегло с еквивалентна здравина и стабилност, алуминият предлага и много други предимства в сравнение със стоманата. Лекият метал е много устойчив на корозия и следователно по-устойчив и по-безопасен от другите материали. Освен това, въпреки високата си якост, той може да се формира много лесно. Друг икономически плюс е, че леките алуминиеви сплави могат лесно да бъдат интегрирани в съществуващите производствени процеси, които се основават на използването на стомана. Следователно съществуващите производствени мощности могат да бъдат използвани и да се избегнат високите разходи за преоборудване.
Алуминият заменя стоманата
В автомобилната индустрия в момента все още се използват стомани с различни якости за широк спектър от изисквания, но алуминият все още се счита за материал на бъдещето поради многото си предимства. Поради това делът на леките метали в автомобилното строителство нараства непрекъснато през последните години. Докато през 1990 г. за автомобил са били използвани само 50 килограма алуминий, днес този дял вече е 151 килограма. Тенденцията се увеличава. Според експерти количеството трябва да се увеличи до 196 килограма до 2025 година.
Решаващите фактори включват благоприятните свойства на съвременните алуминиеви сплави по отношение на специфична якост, твърдост, разрушаване и способност за формоване. Алуминиевите сплави от семействата 5000 и 6000 са особено подходящи за приложения на тялото. За приложения на външната обвивка на превозните средства се използват основно сплави от серия 6000 благодарение на тяхното високо качество на повърхността и способността за формоване, както и тяхната висока устойчивост на корозия. Освен това се използват все повече и повече 6000 здрави сплави с висока якост, които определено се конкурират с високоякостната стомана.
Алуминиеви сплави с изключително висока якост в автомобилното производство
За да бъде в състояние да се конкурира със стомана и други материали в дългосрочен план, алуминиевата индустрия се стреми непрекъснато да развива и постоянно да подобрява лекия метал. Специалистът по алуминий Constellium например разработи гама от високоефективни алуминиеви сплави, които са прецизно съобразени с изискванията на автомобилната индустрия. Те включват например семейството продукти Ultralex®, особено сложна и свръхвисока якост сплав алуминий-цинк-магнезий-мед от серията 7000. Това намалява теглото с 25% в сравнение със стоманата със свръхвисока якост. Той също така предлага предимството, че компонентите, изработени от сплав 7000, могат да бъдат интегрирани в съществуваща алуминиева конструкция много по-лесно от частите на автомобила, изработени от свръхвисока якост.
Семейството на високоякостните сплави на Constellium Strongalex® също е специално разработено за взискателни структурни армировъчни компоненти. Със своите подобрени механични свойства, сплавта от серията 6000 спестява повече тегло от сравними стоманени продукти и по този начин спомага за напредъка на стратегическата лека конструкция.
B-колона (B-колона) за приложението Ultralex ®
Заключение
Автомобилите на бъдещето трябва да бъдат леки и безопасни едновременно, но и устойчиви. Ето защо автомобилната индустрия залага все повече на леки материали. Благодарение на благоприятните си свойства по отношение на твърдост, якост, формоване и устойчивост на корозия, алуминият предлага привлекателна алтернатива на стоманата. Чрез използването на нови, иновативни алуминиеви решения като Ultralex®, структурните компоненти - и по този начин емисиите на CO 2 - могат да бъдат допълнително значително намалени в сравнение със стоманата. Благодарение на околната среда!
Новата, интегрирана довършителна линия на Constellium за производство на алуминиеви листове за автомобилно строителство (завод Constellium Neuf-Brisach)