要点まとめ

高強度アルミニウム合金を主に使用した構造用押出材は、商用車の製造において不可欠な部品です。これらの部品は車両重量を大幅に削減しつつ、構造的強度を維持、あるいは向上させることを目的として戦略的に使用されます。このようにして実現される軽量化は、燃費効率の改善や積載能力の増加をもたらすだけでなく、優れた耐腐食性および複雑で統合された部品に対する顕著な設計自由度も提供します。

現代の商用車における押出材の重要な役割

構造用押出材は、通常アルミニウムなどの素材の加熱されたビレットを成形されたダイスを通して押し出すことで作られる金属プロファイルです。このプロセスにより、長さにわたって一様な複雑な断面形状を作成することが可能になります。商用車の分野では、これらの部品は現代のエンジニアリング目標を達成するために不可欠であり、鋼材などの従来材料では難しい、強度、軽量性、耐久性を兼ね備えた構造を実現します。

アルミニウム押出材を使用する主な利点は軽量化です。車両の車両重量を減らすことは、直接的に燃費の向上、あるいは電動車両の場合には航続距離の延長につながります。アルミニウム2ポンドで鋼材1ポンドを置き換えるごとに、車両の寿命にわたり著しい燃料節約が実現できます。この重量の削減は積載重量の増加も可能にし、トラックやトレーラーが1回の走行でより多くの貨物を運べるようになり、運用効率と収益性を直接的に高めます。以下に述べるように、 アルミニウム押出協会 、これは業界での採用を推進する重要な要因です。

もう一つの主な利点は、アルミニウム合金が持つ優れた強度対重量比です。押出成形に使用される現代の合金は非常に大きな応力を耐えうるため、構造部材や安全性が重要な用途に最適です。さらに、アルミニウムは自然に保護酸化皮膜を形成するため、優れた耐食性を備えています。これによりメンテナンスの必要が減り、車両の耐用年数が延びます。これは、停止時間がコストに直結する商用車フリートにとって極めて重要な考慮事項です。

最後に、押出成形プロセスは比類ない設計の自由度を提供します。エンジニアは、取り付け部、冷却通路、補強リブなど、複数の機能を単一の部品に統合したプロファイルを設計できます。部品の統合により、組立が簡素化され、複雑さが低減され、全体的な製造コストを削減できる可能性があります。このような最適化された、特定の用途に応じた形状を作成できる能力は、プレス成形や溶接された鋼材部品に対して大きな利点です。

主な用途：トラックおよびトレーラーにおける押出成形品の使用箇所

構造用押出成形品の汎用性により、シャーシから貨物室に至るまで商用車のほぼすべての部位に使用することが可能となっています。その採用は、軽量性、耐久性、構造的効率に優れた部品が必要とされるためです。特にトレーラー製造メーカーは、積載能力と長寿命という点で競争上の優位を得るために押出成形品を広く活用しています。

トラックおよびトレーラーにおける構造用押出成形品の一般的な用途には以下が含まれます：

• シャーシおよびフレーム部品： 押出アルミニウムビームは、電動トラクターの側面保護システム、床を支えるクロスメンバー、およびランディングギアの部品に使用されます。冷蔵トレーラー（「リーファー」）などの用途では、軽量化のためにアルミニウム製クロスメンバーが好まれます。
• ボディおよび構造部品： 押出成形材はトレーラー車体に不可欠であり、コーナーポスト、側面の摩耗防止帯、屋根レール、ドアフレームなどを形成します。フラットベッドトレーラーでは、プラットフォーム全体の中心支持部材として、大型で高強度の押出成形ビームがよく使用されます。
• 床システム： トレーラーの床材には木材よりもアルミニウムが好まれることが多く、これは水分を吸収しないため、カビの発生を防ぎ、清掃も容易だからです。押出成形された床用板材は、強度を高めるために相互に嵌合する構造や、安全性のための滑り止め表面を備えて設計することができます。
• 安全システム: 重要な用途の一つがフロントアンダーラン保護装置（FUPS）です。これはトラックの前面に取り付けられる押出成形プロファイルのアセンブリであり、衝突時の衝撃エネルギーを吸収し、小型車両がトラックの下に潜り込むのを防ぐものです。アルミニウムは重量比で鋼鉄の2倍のエネルギー吸収能力を持つため、バンパービームやクラッシュボックスなど、その他の衝突対応部品にも最適です。
• 荷物管理： トレーラー内部では、積荷の固定システムに押出成形されたアルミニウム製トラックやビームが使用されています。正確な幾何学的形状を作り出せるため、貨物を固定するための調整可能で軽量な機構を設計しやすくなっています。

構造性能に不可欠な材料および合金

商用車に使用される構造用押出材のほとんどは6000番台シリーズのアルミニウム合金で作られています。このシリーズにはマグネシウムとケイ素が含まれており、強度、耐食性、成形性、溶接性のバランスが非常に優れていることから好まれています。他のシリーズも存在しますが、コスト競争力のあるトレーラー市場において、6000番台シリーズはほとんどの構造用途に対して最もバランスの取れた性能を提供します。

多くのバリエーションが存在するものの、業界で広く使われている主要な合金がいくつかあります。

「T6」の材質区分は非常に重要であり、合金が溶体化熱処理され、その後人工時効処理されていることを示しています。この工程により、材料の強度と硬度が著しく向上し、荷重を受ける構造用途に適した特性になります。特定の合金の選定は、必要な強度、製造の複雑さ、腐食環境、および全体的なコストのバランスによって決まります。多くのトレーラー技術者にとって、実績があり市販性が高いことから、6061-T6が好まれる選択肢です。

車両用押出成形品の設計および製造上の考慮事項

アルミニウム押出成形プロセスは、車両設計の最適化においてエンジニアに強力なツールを提供します。部品の正確な形状を設計できるため、複数の鋼材部品から構成される組立品を単一の押出成形品で置き換える部品統合が可能になります。これにより重量が削減されるだけでなく、サプライチェーンや製造工程も簡素化され、コスト削減や生産品質の向上が期待できます。このような設計自由度は、輸送機器分野で押出成形品が採用される主な利点です。

デザインは、単純な角材や溝形材から、特定の機能に合わせて設計された複雑で多孔状の断面形状まで多岐にわたります。例えば、電動デリバリーバンの押出成形によるロッカーパネルは、構造的サポートだけでなく、衝突エネルギーを吸収し、車両のバッテリーパックを保護するように設計されています。このように安全機能と構造を一つの部品に統合することは、押出成形品を用いた設計の効率性を示しています。これらの部品は、曲げ加工、CNCマシニング、溶接などの追加工程を経ることで、完全に完成し設置可能なアセンブリへと仕上げられます。

標準的な断面形状の製品は利用可能ですが、多くの用途ではカスタム設計された押出成形品のメリットがあります。精密設計が求められる自動車向けプロジェクトの場合、信頼できるパートナーからカスタムアルミ押出成形品を検討することをお勧めします。 邵逸金属科技は包括的なワンストップサービスを提供しています 迅速なプロトタイピングから本格的な量産まで、厳格なIATF 16949認証品質体制の下で一貫して管理されます。正確な仕様に合わせて設計された、強度が高く、軽量で、高度にカスタマイズされた部品の提供に特化しています。

よく 聞かれる 質問

1. 車両構造用部材として、アルミニウム押出成形品は鋼材と同等の強度がありますか？

鋼材の方が絶対強度は高いものの、アルミニウム合金は重量あたりの強度（比強度）に優れています。つまり、同じ強度を要求される場合、アルミニウム部品は鋼製部品と比べて著しく軽量化が可能です。設計エンジニアは、必要な構造性能を確保するために、押出成形部品の断面を厚くしたり、補強リブを追加するなどの工夫を行いながら、依然として大幅な軽量化を実現しています。

2. 押出成形品は車両の安全性をどのように向上させますか？

アルミニウム押出材は、衝突エネルギーを効果的に吸収する性能に優れています。衝突時に制御された予測可能な方法で破壊するように設計可能であり、力の分散を実現し、車両 occupants を保護します。この特性は、バンパービーム、クラッシュボックス、フロントアンダーラン保護装置（FUPS）などの部品で活用され、安全性規制を満たし、それを上回る性能を実現しています。

3. アルミニウム押出材を使用することによる環境への影響は何ですか？

アルミニウムは、品質を損なうことなく無限にリサイクルできるため、非常に持続可能な素材です。研究によると、自動車から回収されるアルミニウムの90％以上が寿命終了後に回収・リサイクルされています。押出材による軽量化は、車両の使用期間中の燃料消費および温室効果ガス排出量を削減し、全体的な環境負荷を低減する貢献をしています。