Неліктен алюминий автономды көліктер үшін маңызды

ҚЫСҚАША

Алюминийдің болашағы автономды көліктерде қауіпсіз және кеңейіп жатыр, бұл жеңіл материалдар қажеттілігімен байланысты. Алюминийдің аз тығыздығы автономды технологияны негіздейтін электрлік платформалардың энергия тиімділігін және батареяның диапазонын жақсарту үшін өте маңызды. Оның үстіне, оның беріктігі, қайта өңдеу мүмкіндігі және көліктердің жауап беру қабілетін арттыру оны қауіпсіз, орнықты және жоғары өнімді автономды жүйелерді әзірлеу үшін негізгі материал етеді.

Автономды және электрлік көліктердегі жеңіл салмақтың маңызды рөлі

Келесі буын мобильділігін жүзеге асыруда көлік құралының салмағын азайтужеңіл салмақ деп аталатын стратегияинженерлік негізгі басымдыққа айналды. Бұл әсіресе электрлік көліктер мен автономды көліктер үшін, онда массаның әрбір килограмы өнімділікке, қауіпсіздікке және пайдалану тиімділігіне тікелей әсер етеді. Бұл бірден-бір нәрсе: ауыр көлік жылдамдату, тежеу және маневрлеу үшін көбірек энергия қажет етеді. Электрлік көліктер үшін энергия сұранысының өсуі тікелей батареяның ұзақтығы қысқаруына әкеледі, бұл тұтынушылардың қабылдауындағы ең маңызды мәселелердің бірі.

Көліктің жалпы массасын жүйелі түрде азайту арқылы өндірушілер оның бір рет зарядталғанда қанша қашықтыққа жүре алатынын кеңейте алады. Бұл туралы өнеркәсіп жетекшілері атап өтті. Новеліс алюминийді көп пайдаланатын көлік корпусы болаттан жасалған ұқсас корпустан 45% -ға дейін жеңіл, бірақ қаттылығы мен беріктігін сақтайды. Салмақтың төмендеуі ауқымын ұлғайтумен қатар, оң кері байланыс түйінін да тудырады; жеңіл көлік терісі мен құнын одан әрі азайтып, бірдей өнімділікке жету үшін кіші, арзан батареямен жабдықталуы мүмкін. Бұл принцип EV-лерді кең нарықта қолжетімді және практикалық ету үшін негізгі фактор болып табылады.

Энергия тиімділігінен басқа, автономды көліктердің динамикалық өнімділігі мен қауіпсіздігін арттыру үшін жеңіл салмақ өте маңызды. Ең жеңіл көлік өзінен-өзі серпілдікке ие, автономды жүргізу жүйесінің күрделі командаларына тез жауап бере алады. Бұл жедел әрекет етуді қажет етеді, мысалы, кенет тежеу немесе кедергілерден аулақ болу. Көлікте инерция аз, сондықтан да ол датчиктер мен процессорлардың талап еткен жылдам және нақты түзетулерін орындай алады. Алюминийдің салмаққа қарсы беріктігі зор, бұл көлік құралының конструкциясын қажетсіз массаны арттырмай, жолаушыларды қорғауға мүмкіндік береді.

Алюминийдің қазіргі көлік құралын жасаудағы негізгі артықшылықтары

Ең болмашы салмақ негізгі қозғаушы фактор болса да, алюминий автономды және электрлік көліктердің талаптарына ерекше қолайлы ететін көптеген басқа да материалдық қасиеттерді ұсынады. Бұл артықшылықтар өзара ықпалдасып, тиімді ғана емес, сонымен қатар қауіпсіз, берік және тұрақты көліктер жасауға мүмкіндік береді.

Энергияны жоғары деңгейде сіңіру арқылы қауіпсіздікті арттырамыз

Табылған жағдайда көлік құралының құрылымы қозғалыс энергиясын сіңіріп, таратып, жолаушыларды қорғау керек. Бұл жағдайда жоғары беріктігі бар алюминий қорытпалары ерекше болады. Алюминий конструкциясы дұрыс жасалған кезде, ол жұмсақ болаттан екі есе көп жарылыс энергиясын жұтады. Бұл автомобиль инженерлеріне жалпы салмақты азайтуға ықпал етіп, ерекше қорғаныш беретін апатты басқару жүйелері мен дене құрылыстарын жобалауға мүмкіндік береді.

Салыстырмашылық және коррозияға түймештілік

Алюминийдің бетінде қорғаныш оксид қабаты пайда болады, ол коррозияға және тотқа өте төзімді. Бұл тұрақтылық қорғаныш үшін ауыр және қымбат қапталған болатқа қарағанда елеулі артықшылық болып табылады. Ұзақ өмір сүретін бөлшектер үшін, әсіресе батарея корпустары мен шасси бөлшектері сияқты элементтерге ұшыраған бөлшектер үшін алюминийдің қоршаған ортаның бұзылуына төзімділігі көліктердің өмірін ұзартады және техникалық қызмет көрсету қажеттілігін азайтады, бұл туралы Ұлттық материал .

Теңдесі жоқ тұрақтылық және қайта өңдеу

Автомобиль өнеркәсібі айналмалы экономикаға қарай бұрылумен бірге материалдарды таңдау тұрақтылықтың маңызды компонентіне айналады. Алюминий өз қасиеттерін жоғалтпай, шексіз қайта өңделеді. Алюминийді қайта өңдеу процесі өте тиімді, ол бастапқы алюминийді өндіру үшін қажетті энергияның 5% -ын ғана жұмсайды. Бұл парниктік газдар шығарындыларын 95% -ға азайтуға әкеледі, деп мәлімдеді PR Newswire . Алюминийді машиналарды жобалау арқылы автоөндірушілер өз өнімдерінің өмірлік цикліндегі көміртек тобын едәуір азайта алады және жабық циклді өндіріс жүйесін жасай алады.

Алюминийдің жаңашылдықтары: алдыңғы қатарлы қорытпалардан өндіріске

Алюминийдің автономды көліктердегі ролі оның өзіне тән қасиеттеріне ғана емес, сонымен қатар материал ғылымдары мен өндіріс процестеріндегі үздіксіз жаңашылдыққа байланысты. Бұл жетістіктер көлік құралын жасаудың жаңа мүмкіндіктерін ашады, бұған дейін мүмкін болмаған, мықты, жеңіл және күрделі компоненттерге мүмкіндік береді.

Металлургтер өте жоғары беріктікке ие 6xxx және 7xxx серияларындағы құймалар сияқты, ерекше беріктік пен пішін берілетіндік деңгейлерін ұсынатын күрделі алюминий құймаларын әзірттеп жатыр. Бұл жаңа құймалар конструкциялаушыларға бірдей немесе одан да жоғары құрылымдық тұтастықты қамтамасыз ету үшін материалды азырақ қолдануға мүмкіндік береді, осылайша жеңілдетудің шектерін одан әрі кеңейтеді. Бұл материалдар автомобильдің ақшын денесі (негізгі құрылым) мен аккумулятор қораптары сияқты автомобильдің ең маңызды жүйелерін қорғау керек болатын қауіпсіздікке критикалық маңызы бар компоненттер үшін ерекше маңызды.

Сонымен қатар, өндірістік әдістер дамып келеді. Мысалы, алдыңғы қатардағы алюминий профильдеу әдісі бірнеше болат бөлшектердің орнына бір ғана жеңіл бөлшекпен ауыстыруға мүмкіндік беретін күрделі, көп функционалды профильдерді жасауға мүмкіндік береді. Сарапшылардың айтқанынша, Minalex , бұл біріктіру жинақтауды жеңілдетеді, бекіту нүктелерін азайтады және құрылымдық қаттылықты арттырады. Мұндай дәлме-дәл жасалған компоненттерді талап ететін автомобиль жобалары үшін сенімді серіктестен келісім-шарт бойынша алюминий профильдерін қарастыру стратегиялық артықшылық болуы мүмкін. Shaoyi Metal Technology сияқты компаниялар IATF 16949 сапа жүйесінің қатаң талаптарына сәйкес тез прототиптеуден бастап толық көлемді өндіріске дейінгі кеңінен қамтиды, әрбір тапсырысқа сай бөлшектерді жеткізеді. Сіз олардың алдыңғы қатарлы мүмкіндіктері өндірісті қалай жеңілдетуі мүмкін екенін біле аласыз . Алюминий бөлшектерді 3D басып шығару мен өзін-өзі емдейтін қорытпаларды әзірлеу сияқты басқа да дамып келе жатқан технологиялар автомобильдерді жобалау мен жасау тәсілдерін одан әрі түбегейлі өзгертуге мүмкіндік береді.

Қиындықтарға шешім: Құны, жөндеуге болуы және материалдардың арасындағы тепе-теңдік

Алюминийдің айқын артықшылықтарына қарамастан, көліктерде кеңінен қолдану кейбір қиындықтар мен инженерлік шешімдерге әкеледі. Оның өнеркәсіптегі рөлін түсіну үшін теңгерілген көзқарас ұсыну маңызды. Автокөлік жасаушылар болат пен көміртегі талшығы сияқты басқа материалдардың орнына алюминийді таңдау кезінде құны, жөндеу процестері және нақты материал қасиеттері сияқты факторларды ескеруі керек.

Ең жиі аталатын мәселелердің бірі — болатқа қарағанда таза алюминийдің бастапқы құнының жоғары болуы. Бұл құның айырмашылығы көліктің соңғы бағасына әсер етуі мүмкін. Алайда, иемденудің жалпы құны одан күрделірек. Экструзия арқылы бөлшектерді біріктіру немесе антикоррозиялық өңдеудің жоқтығы сияқты алюминийді өндірудің тиімділігі бастапқы материал шығынының біразын өтеуі мүмкін. Сонымен қатар, энергия тиімділігінің артуы мен қозғалыс қашықтығының ұзаруы тұтынушыға ұзақ мерзімді пайда әкеледі.

Жөндеуге болуы – басқа да маңызды фактор. Алюминий болаттан өзгеше материалдық қасиеттерге ие, сонымен қатар соқтығыс зардабын жою үшін арнайы жабдық, дайындық және әдістер қажет. Алюминий корпуслы көліктердің алғашқы кезеңдерінде бұл үлкен қиындық тудырды. Қазіргі уақытта автомобиль жөндеу саласы іске қолайластырылды және алюминий конструкцияларды дұрыс қалпына келтіруге мүмкіндік беретін белгіленген процедуралар мен сертификатталған жөндеу желілері бар. Әрине, бұл процесс болатты жөндеуден өзгеше болуы мүмкін, бірақ ол заманауи көлік жөндеуінің жақсы түсінілетін және басқарылатын аспектісі болып табылады.

Алдағы жол: Келешектегі қозғалыстың негізі ретінде алюминий

Автокөлік өнеркәсібі автономды және электрлі болашаққа үдеумен қарай жылжуымен қатар, алюминийдің стратегиялық маңызы да күмәнсіз. Оның жеңіл салмақтылығы, беріктігі, қауіпсіздік жұмысы, ұзақ мерзімділігі және тұрақты даму сипаттамаларының ұштасуы келесі ұрпақ көліктері үшін мүмкіндік туғызатын материал болып табылады. Батареяның қозғалыс қашықтығын максималдандыру және автономды жүйелердің жауап ретін жақсарту мақсатында салмақты азайту міндеті заманауи көлік конструкторлығында алюминийді орталыққа орналастырады.

The Aluminum Association жүргізген сауалнамаға сәйкес, 2030 жылға дейін автомобиль басына шаққанда орташа алюминий мазмұны 556 фунтқа жетеді, батарея үйінділері, электр қозғалтқыштары мен конструкциялық компоненттер сияқты қолданыстарда едәуір өсіп отыр. Бұл тенденция тек материалдың орнын басу ғана емес, сонымен қатар дизайн философиясында түбегейлі өзгеріс болып табылады. Қорытпалар мен өндіріс саласындағы үздіксіз инновациялар қолда бар қиыншылықтарды жеңуде жалғастырып, автокөлік жасаушылар үшін өнімділік, қауіпсіздік және экологиялық жауапкершілік мақсаттарына жету үшін алюминийді одан әрі тартымды таңдауға айналдырады.

Жиі қойылатын сұрақтар

1. Неліктен барлық көліктер толығымен алюминийден жасалмаған?

Алюминий көптеген пайдалы қасиеттерге ие болса да, көлік шығару кезінде бірнеше күрделі компромисстер туындайды. Барлық автомобильдерді толығымен алюминийден жасамаудың негізгі себептеріне болатқа қарағандағы шикізаттың жоғары бағасы жатады, бұл өнімнің соңғы бағасына әсер етуі мүмкін. Сонымен қатар, алюминийді жөндеу үшін болаттан өзгеше құралдар мен дайындық қажет, бұл тұрмыстық қызмет көрсету саласы үшін тарихи тұрғыдан маңызды болып келді. Инженерлер жиі дәл осы орында дәл сол материалды қолдану арқылы құнын, өнімділігін және қауіпсіздікті оптимизациялау үшін көп материалды тәсілді қолданады.

2. Көліктердің болашағында алюминий неге қолданылады?

Алюминийдің рөлі едәуір кеңейтілуі тиіс. Қазіргі уақытта кузов панельдері мен қозғалтқыш блоктарында қолданылуынан тыс, ол электромобилдер мен автономды қозғалтқыш компоненттері үшін негізгі материалға айналып келеді. Негізгі болашақтың қолданылуына аккумулятор корпусы жатады, бұл аккумулятор жинағын қорғайды және жылумен басқаруға көмектеседі. Сонымен қатар автомобильдің негізгі конструкциясын (ақшаулы дене), рамалар мен салмақты төмендету үшін ілмектерге де кеңінен қолданылады. Болашақта автономды датчиктер, процессорлар және электр қозғалтқыштар үшін алюминий қораптар да олардың жеңіл салмағы мен жылу шашырату қасиеттеріне байланысты маңызын арттырып отыр.