تعزيز تقليل وزن المركبات: التكنولوجيات الأساسية لتصنيع وتطبيقات أجزاء السيارات المصنوعة من الألمنيوم

المقدمة: الدور الاستراتيجي للألمنيوم في تخفيف وزن المركبات

في المبادرة الاستراتيجية الصينية "صنع في الصين 2025"، يتم التركيز على التخفيف كتكنولوجيا أساسية لحفظ الطاقة والمركبات ذات الطاقة الجديدة. من بين مختلف مواد التخفيف، ألمنيوم السيارات  الأجزاء يبرز بسبب مزيجه المتميز من الأداء، السلامة والفائدة البيئية.

هذا المقال يبحث في الحالة الحالية والتكنولوجيات الأساسية في تصنيع أجزاء هيكل السيارة المصنوعة من الألمنيوم , بما في ذلك القالب تحت الفراغ، الإخراج، و ختم الصفائح المعدنية . هذه التكنولوجيات حاسمة في تقليل وزن المركبة، تحسين كفاءة الوقود وتعزيز سلامة الاصطدام.

مصنعي أجزاء ختم السيارات

1. مزايا الألمنيوم في تخفيف وزن السيارات

استكشف مصنّعو السيارات والموردون منذ فترة طويلة تصميم المركبات الخفيفة الوزن من خلال التحسين الهيكلي واستبدال المواد والعمليات التصنيعية المتقدمة. استخدام  الألومنيوم في أو صناعة السيارات أصبحت أكثر انتشارًا حاسم بسبب المزايا التالية:

ل مواد خام وفيرة وكثافة منخفضة (حوالي 2.7 جم/سم³)

ل نسبة قوة إلى وزن عالية

ل مقاومة ممتازة للتآكل بفضل الطبقة الأكسيدية الطبيعية

ل قابلية تشكيل جيدة للصب، الإخراج، التزجيج، والطوابق

ل قدرة عالية على امتصاص الطاقة أثناء الحوادث

ل قابلية تدوير عالية وصديق للبيئة

الألمنيوم يحتل المرتبة الثانية من حيث نسبة الوزن في مواد هيكل السيارة، مباشرة بعد الصلب.

2. تطبيقات الألمنيوم في هيكل السيارة الخفيف

تُستخدم أجزاء الألمنيوم على نطاق واسع متكامل في هياكل الجسم السيارات من خلال تقنيات مثل صب القوالب تحت الفراغ، والتشويه، وطَلْق الألواح.

2. 1 صب القوالب تحت الفراغ لأجزاء الألمنيوم

يقوم صب القوالب تحت الفراغ بإزالة الهواء من القوالب لتقليل له المسامية وتحسين جودة الجزء. إنه مثالي للهيكلات ذات الجدران الرقيقة المعقدة التي تتطلب أداءً ميكانيكيًا عاليًا.

فوائد أجزاء الألمنيوم المصنوعة بالصب تحت الفراغ تشمل:

ل تقليل الوزن بنسبة تصل إلى 40٪ مقارنة بالمجموعات التقليدية من الصلب

ل تعزيز سلامة الهيكل عند التصادم

ل تصميم جزء متكامل لاستبدال المجموعات متعددة الأجزاء

ل إنهاء سطحي جيد وتوافق مع اللحام باستخدام MIG، SPR، وCMT

تشمل الاعتبارات الرئيسية اختيار السبيكة (على سبيل المثال، AlSi10MgMn)، التحكم في سمك الجدران، تصميم زاوية الانحدار، تحسين نصف قطر الزوايا، والتحقق الهيكلي المستند إلى FEA.

جدول تركيبة سبيكة الألمنيوم الخاصة بشاوي

2.2 ملفات الألمنيوم المُستخرجة

البثق يتيح دقة عالية، الأقسام المغلقة من الألمنيوم تُستخدم في الأعضاء الهيكلية مثل عوارض الصدمات، القضبان الطولية، المقاعد العرضية، وصواني البطارية.

مزايا الاستخراج:

ل استخدام عالٍ للمادة الخام وكفاءة إنتاج مرتفعة

ل مرونة تصميم ممتازة

ل استخدام شائع للسبائك من سلسلة 6xxx (6061، 6082، 6005) للقوة والأمان في الحوادث الطاقة امتصاص

يجب تصميم الأجزاء المُستخرجة بمقاطع عرضية متماثلة، وسمك جدران مناسب، ومُحسّنة لتقليل التشوه والتشوه الحراري.

2. 3 مكونات ألواح الألمنيوم المطروقة

ختم الصفائح المعدنية توفر تصنيعًا اقتصاديًا لقطع الألمنيوم ذات الكمية الكبيرة مثل أجزاء الهيكل وألواح الأرضيات.

التحديات والحلول:

ل معامل مرتجع أقل وقوة مقاومة أقل من الفولاذ

ل ارتداد أكبر وحساسية سطحية أعلى

ل يتطلب اختيار سبيكة مخصص (سلسلة 5xxx و6xxx)

ل يجب دمج محاكاة CAE وتصميم القالب لمنع العيوب

تصميم نصف قطر السحب، وسمك الجدران، ومسارات التشكيل بدقة ضروري لتحقيق أجزاء مطروقة ذات جودة عالية.

هيكل أجزاء المركبات

3. ملخص ونظرة مستقبلية

نهج متوازن يجمع بين ألمنيوم السيارات الأجزاء المسبك بالحقن لضمان سلامة المفاصل، والملفات المُستخرجة للهيكل الرئيسي، والأوراق المثبطة لأجزاء الهيكل الخارجي مما يمكّن تصميم مركبات خفيفة الوزن وأداء عالٍ.

تحتاج إلى المزيد من الابتكار في علم المواد، وتكامل العمليات، وضبط التكاليف للاستفادة الكاملة من فوائد الألمنيوم في تطبيقات صناعة السيارات.

لمعرفة المزيد عن خدماتنا لتصنيع أجزاء السيارات من الألمنيوم، قم بزيارة تكنولوجيا المعادن شاوي يي .

اتصل بنا

في شركة شاوي ميتال تكنولوجي، نتخصص في تصنيع مكونات سيارات عالية الجودة من الألمنيوم باستخدام تقنيات حقن متقدمة، واستخراج، وثني. نحن ملتزمون بدعم أهداف تخفيف وزن مركباتكم من خلال الهندسة المتخصصة والخدمة الموثوقة.

انقر هنا للاتصال بنا واكتشاف كيف يمكن أن تحسن حلولنا مشروعك القادم.