鋁合金材料優越的性能決定了 其汽車制造業的霸主地位
發布時間:2011-09-21 瀏覽次數:1892次 來源:www.gpsad.cn
近年來,鋁合金產品由于其優越的產品性能,重量輕,柔韌性高,鋁合金材料優越的性能決定了 其汽車制造業的霸主地位,得到了汽車制造業對達到環保要求和安全性能方面日益關注,汽車零部件用鋁板基本常用的是5052合金鋁板系列鋁鎂合金以及6061合金鋁板系列的產品,具有硬度高,抗磨性能強以及性能穩定的優勢,這直接導致必須減輕車身質量,包括使用鋁合金材料及其工藝技術,選用鋁合金板材對減輕汽車車身質量非常有幫助。
如果用鋁代替鋼來制造汽車上所有的覆蓋件在汽車制造上,鋁可代替兩倍質量的鋼或鐵,每一磅的鋁材使用,就可使CO2排放減少9.07kg。只要經過合理的設計,在汽車制造上用鋁代替鋼后,汽車質量每減輕10%,燃油消耗就能節省約6%~8%,同時也降低了溫室氣體排放。
輕量化
鋁的比重(2.7 g/cm3)不及鋼鐵(7.6 g/cm3)和銅(8.5 g/cm3)的一半。作為一種理想的輕質材料,鋁的潛在優勢變得越來越明顯。當然,這僅僅是一種簡單的比較。實際上,每一種汽車零部件的材料選擇,也要考慮它的專用設計和性能準則。這些準則與具體的性能指標有關,比如機械強度、硬度以及重量等。交通領域鋁的應用不但可以減重和提升燃油效率,同時,也能降低溫室氣體的排放。選擇輕型材料,材料自身特點可以達到減重目的;此外,零部件采用某些加工工藝,可以進一步減輕車體重量。舉例來說,較為復雜的金屬鋁多孔擠壓件,或者高強度薄壁真空鋁壓鑄件等,均拓展了新設計空間,在1994 年,在奧迪公司設計A8 模型的時候,在材料選擇方面也面臨抉擇,要么選用鋼制的,總重量達441 千克,要么選用鋁制材料替代,重量也相應降到了247 千克。一旦該車型最后決定使用鋁作為車身材料,那么,其他一些額外的減重措施也在考慮之中。比如,為了滿足車輛設定的性能要求(加速,里程油耗),一個更為小巧的發動機或油箱應運而生。據奧迪公司稱,諸如此類的非直接減重達到了45 千克,為直接減重量194 千克的23%。也就是說,由于鋁制車身的使用,汽車整體重量實際上被有效地降低了239 千克。對其他車輛減重效果的研究表明,二次減重的比例可達到直接減重數量的50%-100%。
安全性
卓越的設計和輕量化材料的結合可減少傷害、挽救生命。安全性是廠家設計和顧客選購汽車時的首選要素。當事故發生時,汽車必須能保護司機和乘客的安全。另外,它還必須把對卷入汽車撞擊事件各方的損害均降到最小。
鋁恰好能很好地滿足以上這些目標,即不僅能使車重盡可能降低,而且性能達到最優。鋁合金的特性使得設計具有高強度和卓越碰撞能量吸收潛勢的、成本有效的輕型汽車部件成為可能。為了給事故當事人以最好的保護,汽車在設計上提供了一個堅硬且穩定的乘客艙,以吸收撞擊能量的緩沖變形區。