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Das als süß und lecker angepriesene Aluminiummaterial ist vielleicht nicht so „rein“

Wenn es um Aluminium geht, kommt PTJ nicht umhin, an das Motto von Lotus-Gründer Colin Chapman zu denken. Wenn Sie Ihr Auto schneller und handlicher machen möchten, „den Aufbau vereinfachen und dann das Gewicht reduzieren“, besteht kein Zweifel, dass Aluminium so ist. Art von Material. Als Automobilbearbeitung Material, Aluminiumlegierung hat eine gute Bearbeitbarkeit, ein schönes Aussehen und ein geringes Gewicht und kann eine sehr wichtige Rolle bei der Fahrkontrolle und der Umweltverträglichkeit spielen.

Das als süß und lecker angepriesene Aluminiummaterial ist vielleicht nicht so "rein"

Obwohl es von Autoherstellern bevorzugt wird, sind die Kosten das Hauptproblem. Der größte Vorteil von Aluminium ist natürlich sein geringes Gewicht. Die Dichte von legiertem Stahl beträgt etwa 7.8 g/cm3, während die Dichte von Aluminiumlegierungen nur etwa 2.7 g/cm3 beträgt. Daher ist das Gewicht der Aluminiumlegierung bei gleichem Volumen leichter, was einer der Gründe ist, warum Aluminiumlegierungsmaterialien in der Luft- und Raumfahrt weit verbreitet sind. Gleichzeitig kann die Festigkeit der industriellen hochfesten Aluminiumlegierung 400-500MPa erreichen. Obwohl es den ultrahochfesten Stahl, der mehr als 1000 MPa erreichen kann, nicht einholen kann, ist es mit Ausnahme von Antikollisionsträgern, A-Säulen, B-Säulen und anderen Karosserieteilen eine vollständige Aluminiumlegierung. Kann für die Rolle von gewöhnlichem Stahl kompetent sein. Darüber hinaus kann das flexiblere Aluminiummaterial im vorderen Bereich des Autos, beispielsweise an der Position der Motorabdeckung, die Aufprallenergie absorbieren und beim Aufprall zusammenbrechen. Obwohl die Aluminiumlegierung leicht ist, wird sie in Bezug auf die Sicherheit jedoch nicht beeinträchtigt.

Es wird allgemein angenommen, dass die Verwendung von 50-60 Gew.-% einer Aluminiumlegierung anstelle von Stahl dazu führen kann, dass das Auto die gleiche Leistung erreicht. Darüber hinaus hat eine Aluminiumlegierung die Vorteile der Korrosionsbeständigkeit und Verschleißfestigkeit. Daher gab es in den Köpfen der Chefs großer Autokonzerne schon immer die Idee, „Eisen durch Aluminium zu ersetzen“. Auch wenn Aluminiumlegierungen nicht für den gesamten Rahmen verwendet werden können, haben viele Modelle auf dem Markt derzeit Aufhängungen, Motorblöcke und andere Teile. Angewandte Aluminiumlegierungstechnologie.

Lassen Sie uns nicht über Supersportwagen sprechen, den Jaguar, der schon immer für seine Vollaluminiumkarosserie bekannt war. Jaguar war schon immer besessen von der Erforschung und Entwicklung von Vollaluminiumkarosserien und expandierte nach und nach vom Flaggschiffmodell XJ/XJL zu Modellen mit niedrigerer Position. Beim ersten gerade auf den Markt gebrachten Jaguar-Modell XFL erreichte die Auftragsrate der Aluminiumlegierung 75%, was auch das Modell mit der höchsten Auftragsrate von Aluminiumlegierungen unter den Haushaltsmodellen ist. Nachdem der Radstand um 140 mm vergrößert wurde, blieb das Gewicht des Fahrzeugs nahezu unverändert. . Im Vergleich zum Vorgängermodell XF wurde das Gewicht des 2016er XF um 190 kg und das Gewicht um 40% reduziert. Das Gewicht der weißen Karosserie beträgt nur 297 kg, aber die Karosseriesteifigkeit ist um 28 % gestiegen.

Darüber hinaus haben Audi A8, Cadillac CT6 und sogar Fords 2015 F150 Pickup-Trucks begonnen, Vollaluminiumkarosserien zu verwenden. Die Platten und Profile des Audi A8 verwenden 7 Arten von Luftfahrt-Aluminiumlegierungen, und die Anschlüsse sind Vakuum-Druckguss. Der Cadillac CT6 ist eine Vollaluminiumkarosserie mit 11 verschiedenen Metallmaterialien. Nach einer Vielzahl komplexer und fortschrittlicher Verarbeitungstechniken ist das Gewicht der Rohkarosserie des CT6 nicht nur geringer als beim serienmäßigen Radstand des BMW 7er, sondern sogar noch leichter als beim Langachs-5er.

Daher kann die Verwendung von mehr Aluminiummaterialien die Sicherheit, die Bedienbarkeit, den Fahrkomfort, den Kraftstoffverbrauch, die Steifigkeit usw. von Automobilen erheblich verbessern, aber der Hauptgrund, der seine Popularität behindert, sind die Kosten. Ich rede hier nicht nur von den Produktionskosten, sondern auch von den CNC Bearbeitungskosten und Komplexität der damit verbundenen Prozesse, wenn der Automobilbau an der Nachfolge beteiligt ist.

Aluminiummaterialien haben eine schlechte Zähigkeit. Um Aluminiumblech zu erreichen Stempeln, bessere Materialien und feinere Prozesse sind erforderlich. Die von der Werkstoffindustrie entwickelte neue Aluminiumplatte macht diese Art der Produktion möglich, aber auch die Umgestaltung der Fertigungsstraße, die Erfahrung des Ingenieurteams und die Prozesskontrolle sind unverzichtbar.

Die Verbindung von Stahl zu Stahl ist unproblematisch, und der Schweißprozess von Aluminium zu Aluminium ist anspruchsvoller, aber auch akzeptabel. Aber diese beiden Materialien mit unterschiedlichen physikalischen und chemischen Eigenschaften miteinander zu verbinden, wird auf größere technische Schwierigkeiten stoßen. Das Schweißen von Aluminium mit Eisen wurde noch nicht realisiert. Derzeit ist es nur möglich, die Teile zu einem Ganzen zu fertigen oder das Verfahren des Nietens zu verwenden, dies erfordert jedoch auch eine genauere Konstruktions- und Fertigungsebene.

Die Torsionsfestigkeit der Aluminiumlegierung ist ausgezeichnet, aber die Schlagzähigkeit ist relativ schwach, und sie muss durch Konstruktion und Behandlung verstärkt werden. Wenn die Karosserie beschädigt ist und ersetzt werden muss, werden die Reparaturkosten schwieriger.

Da die Aluminiumplatte relativ steif ist, ist es schwieriger zu klopfen, und die Verformung kann zu groß sein, und es besteht die Gefahr von Rissen, und es ist unmöglich, die Methoden zur Reparatur gewöhnlicher Stahlplatten anzuwenden. Daher steigen bei After-Sales-Fahrzeugen der Wartungs- und Zeitaufwand entsprechend.

Daher ist dies auch einer der Hauptgründe, warum die Vollaluminium-Karosserie noch immer nur für High-End-Modelle verwendet wird. Die Zielkonsumenten reagieren relativ weniger sensibel auf Preis und Autokosten. Aus technischer Sicht ist die Karosseriestruktur aus Mischmaterialien hauptsächlich aus Aluminium und hochfestem Stahl, ergänzt durch andere Materialien, eine idealere und pragmatischere Karosseriestruktur als Vollaluminium.

Die Geburt von Aluminium ist vielleicht nicht so „rein“. Gegenwärtig ist der Preis von Aluminiumlegierungen fast um ein Vielfaches höher als der von Stahl, und die Herstellung erfordert fast das Zehnfache an Energie. Was genau bedeutet diese „Energie“? Aus Bauxiterz gewonnenes Aluminium wird auch als „verfestigter Strom“ bezeichnet. Vor allem nach der elektrolytischen Aluminiumoxid-Methode müssen 10% des Wertes von Aluminiumwerkstoffen durch viel Strom geschaffen werden. Bei gleichem Energieverbrauch hat Aluminium jedoch einen besseren Recyclingwert. Das Recycling von Aluminiummaterialien benötigt nur 45 % der Energie, die für neue Aluminiumbarren benötigt wird, und reduziert gleichzeitig die Treibhausgasemissionen um 5 %. Wenn im Produktionsprozess erneuerbare Energie zur Stromerzeugung verwendet wird, ist Aluminium ein einwandfreies grünes Metall. Wenn jedoch die Anzahl der Herstellungsprozesse falsch ist, wird es auch mit vielen Etiketten im Zusammenhang mit „Umweltverschmutzung“ befleckt.

Einige ausländische Kollegen glauben, dass die richtige Methode zur Herstellung von Aluminium rund um erneuerbare Energien, Wasserkraft, Sonne, Wind, Geothermie usw. zur Stromerzeugung sein sollte. Dementsprechend sollten die Orte, an denen Aluminium hergestellt wird, auch jene Orte sein, die stärker auf diese neuen Energiequellen angewiesen sind. Island, Sibirien und Quebec, Kanada, nutzen beispielsweise alle Wasserkraft und Geothermie, um zu produzieren Aluminiumteile. Gleichzeitig haben auch die Binnengebiete Australiens, die über ausreichende Bauxit- und Sonnenlichtressourcen verfügen, den Vorteil und das Potenzial für die Entwicklung der Solarenergie.

Aber in Wirklichkeit wird mehr als die Hälfte des weltweiten Aluminiums immer noch durch heimische Kohlekraftwerke veredelt. Natürlich sind unsere Produktionskosten aus verschiedenen Gründen niedriger. Wenn sich die Menschen immer noch Sorgen über die Strahlungsauswirkungen des Atomkraftwerksunfalls von Fukushima machen, ist die Umweltverschmutzung möglicherweise nicht so stark wie die Schwefeldioxid, Stickoxide, Staub und Kohlenasche, die bei der Verbrennung von Kohle aufgrund der Produktion entstehen Aluminium pro Jahr.

Vielleicht sollten in Zukunft, wenn Autokonzerne Vollaluminiumkarosserien bewerben, Wörter wie „Geothermie aus der Natur“ und „luxuriöse Solartextur“ hinzugefügt werden, genau wie der Boden und das Klima der Herkunft zum Rotwein. In Erwartung dieser Art von Propaganda im Land ist diese „spätere“ Phase jedoch noch ziemlich lang.

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