Накратко

Структурните профили, изработени предимно от високопрочни алуминиеви сплави, са съществени компоненти при производството на търговски превозни средства. Те се използват стратегически за значително намаляване на теглото на превозното средство, като при това се запазва или дори се подобрява структурната цялостност. Това намаляване на теглото води до подобрена икономия на гориво и увеличена товароподемност, както и осигурява превъзходна устойчивост на корозия и забележителна гъвкавост при дизайна на сложни, интегрирани части.

Ключовата роля на профилите в съвременните търговски превозни средства

Структурните екструзии са метални профили, създадени чрез преминаване на загрята била от материал, обикновено алуминий, през формиращ умреж. Този процес позволява създаването на сложни напречни сечения, които са еднородни по дължина. В контекста на търговските превозни средства тези компоненти са от решаващо значение за постигане на съвременните инженерни цели, като осигуряват комбинация от здравина, ниско тегло и издръжливост, която е трудно постижима с традиционни материали като стоманата.

Основното предимство при използването на алуминиеви екструзии е намаляването на теглото. Намаляването на собственото тегло на превозното средство директно води до по-добро разходване на гориво или, в случай на електрически превозни средства, до по-голям пробег. За всеки паунд алуминий, който замества два паунда стомана, могат да се постигнат значителни спестявания на гориво през целия живот на превозното средство. Това намаляване на теглото също позволява увеличаване на товароподемността, което означава, че камион или ремарке може да превозва повече стока на всяка поездка, директно повишавайки оперативната ефективност и рентабилността. Както е отбелязано от Съвет на производителите на алуминиеви профили , това е ключов фактор, който задвижва внедряването им в индустрията.

Друго важно предимство е изключителното съотношение между якост и тегло на алуминиевите сплави. Съвременните сплави, използвани при екструзията, могат да издържат огромни натоварвания, което ги прави идеални за структурни и от решаващо значение за безопасността приложения. Освен това алуминият естествено образува защитен оксиден слой, който му осигурява отлична устойчивост към корозия. Това намалява нуждата от поддръжка и удължава експлоатационния живот на превозното средство – от съществено значение при търговски флоти, където простоюването е скъпо.

Накрая, процесът на екструзия предлага безпрецедентна дизайнерска гъвкавост. Инженерите могат да проектират профили, които обединяват множество функции в един-единствен компонент – като монтажни точки, охладителни канали или ребра за засилване. Тази консолидация на части опростява монтажа, намалява сложността и може да доведе до по-ниски общи производствени разходи. Възможността за създаване на оптимизирани, специфични за дадено приложение форми е значително предимство в сравнение с штампани или заварени стоманени компоненти.

Ключови приложения: Къде се използват екструзиите в камиони и ремаркета

Многостранността на структурните екструзии позволява те да се използват почти във всяка част на търговски превозен средство, от шасито до товарното отделение. Приложението им се диктува от нуждата от леки, издръжливи и структурно ефективни компоненти. Производителите на ремаркета особено активно използват екструзиите, за да постигнат конкурентно предимство по отношение на товароподемност и дълготрайност.

Чести приложения на структурни екструзии в камиони и ремаркета включват:

• Компоненти на шаси и рама: Екструдирани алуминиеви греди се използват за странични защитни системи на електрически трактори, напречни елементи, поддържащи пода, и части от поземното устройство. При приложения като рефрижераторни ремаркета („рифери“), предпочитани са алуминиеви напречни елементи, за да се спести тегло.
• Телата и структурни части: Профилите са неразделна част от купетата на прицепите, като образуват ъглови стълбове, странични ленти за износване, покривни релси и рамки на врати. Прицепите с открита платформа често използват големи, здрави екструдирани греди като централна подпора за цялата платформа.
• Системи за подове: Алуминият често се избира вместо дърво за подове на прицепи, тъй като не абсорбира влага, предотвратява плесените и е по-лесен за почистване. Екструдираните подови дъски могат да бъдат проектирани със закопчаващи се елементи за по-голяма здравина и противоподирни повърхности за безопасност.
• Сигурностни системи: Критично приложение е в системите за предпазване от подминаване отпред (FUPS). Това са сглобки от екструдирани профили, прикрепени към предната част на камиона, които поглъщат енергията от удара и предотвратяват по-малките превозни средства да се озоват под камиона при сблъсък. Високата способност на алуминия да поглъща енергия — два пъти по-голяма от тази на стоманата при равна маса — го прави идеален за тези и други компоненти за управление на сблъсъци, като бронови греди и капаци за сблъсък.
• Управление на товара: Вътре в прицепите се използват екструдирани алуминиеви релси и греди за системи за фиксиране на товара. Възможността за създаване на прецизни геометрии улеснява проектирането на регулируеми и леки механизми за осигуряване на товара.

Основни материали и сплави за структурна производителност

Голямата част от структурните екструзии, използвани в търговски превозни средства, се произвеждат от алуминиеви сплави от серия 6000. Тази серия, която включва магнезий и силиций, се предпочита поради отличното си съчетание от якост, устойчивост на корозия, формируемост и заваряемост. Макар да съществуват и други серии, серия 6000 осигурява най-добрия общ показател на производителност за повечето структурни приложения на конкурентния по отношение на цена пазар на прицепи.

Макар да съществуват много варианти, няколко ключови сплави са разпространени в индустрията:

Означението на вида "T6" е от съществено значение, тъй като показва, че сплавта е била подложена на топлинна обработка чрез разтваряне, последвана от изкуствено стареене. Този процес значително увеличава якостта и твърдостта на материала, което го прави подходящ за носещи структурни елементи. Изборът на конкретна сплав зависи от баланса между необходимата якост, сложността на производството, условията на корозия и общата цена. За повечето инженери, проектиращи прицепи, 6061-T6 е предпочитаният избор поради доказаната си ефективност и широката търговска наличност.

Съображения при проектирането и производството на изстискани профили за превозни средства

Процесът на екструзия на алуминий осигурява на инженерите мощен инструмент за оптимизиране на конструкцията на превозните средства. Възможността да се определи точната форма на даден компонент позволява обединяването на части, при което единична екструзия може да замени сглобяването на няколко стоманени части. Това не само намалява теглото, но и опростява веригата на доставки и производствения процес, което води до възможни икономии и подобрено качество на изработване. Тази свобода при проектирането е основно предимство, което насърчава прилагането на екструзии в транспорта.

Дизайните могат да варират от прости ъгли и канали до сложни профили с множество кухини, адаптирани за конкретна функция. Например, екструдираната панелна греда на електрически доставъчен автомобил е проектирана не само за структурна подкрепа, но и за абсорбиране на енергията при сблъсък и защита на батерийния блок на превозното средство. Тази интеграция на безопасност и конструкция в един компонент показва ефективността на проектирането с използване на екструзии. Тези компоненти могат допълнително да се обработват чрез огъване, CNC машинна обработка и заваряване, за да се получат цели, готови за монтаж сглобяеми части.

Въпреки че има стандартни профили, много приложения извличат полза от персонализирани екструзии. За автомобилни проекти, изискващи прецизно проектирани компоненти, помислете за персонализирани алуминиеви екструзии от проверен партньор. Shaoyi Metal Technology предлага всеобхватна комплексна услуга , от бързо прототипиране, което ускорява процеса на валидиране, до пълномащабно производство, всичко това се управлява в рамките на строга сертифицирана качествена система според IATF 16949. Те се специализират в доставката на здрави, леки и високостандартно персонализирани части, изработени по точни спецификации.

Често задавани въпроси

1. Дали алуминиевите профили са толкова здрави като стоманата за конструкции на превозни средства?

Въпреки че стоманата може да има по-висока абсолютна якост, алуминиевите сплави предлагат по-добро съотношение между якост и тегло. Това означава, че при дадено изискване за якост, алуминиев компонент може да бъде значително по-лек от своя стоманен аналог. Инженерите проектират екструдирани компоненти с по-дебели сечения или усилващи ребра, за да постигнат необходимата структурна производителност, като все пак постигат значително намаляване на теглото.

2. Как профилите подобряват безопасното на превозните средства?

Алуминиевите профили са изключително ефективни при абсорбиране на енергията от сблъсък. Те могат да бъдат проектирани така, че да се деформират по контролиран и предвидим начин по време на удар, разсейвайки силата и защитавайки пътниците в превозното средство. Това свойство се използва в компоненти като греди за бампери, кашони за сблъсък и системи за предна противоподсичаща защита (FUPS), за да се отговаря и надхвърлят изискванията за безопасност.

3. Какво е въздействието върху околната среда от използването на алуминиеви профили?

Алуминият е изключително устойчив, тъй като може да се рециклира безкрайно без загуба на качество. Проучвания показват, че повече от 90% от алуминия от превозни средства се възстановява и рециклира в края на живота им. Намаляването на теглото, осигурено от профилите, също намалява консумацията на гориво и емисиите на парникови газове по време на експлоатационния живот на превозното средство, което допринася за по-малък общ екологичен след.