Aukštos stiprumo aliuminio lydiniai automobilių pramonei: palyginimas

TRUMPAI

Apsvarstant tinkamus aukšto stiprumo aliuminio lydinius automobilių pramonei, būtina subalansuoti specifinius našumo reikalavimus. 7000 serijos siūlo aukščiausią stiprumą, palyginti su plienu, tačiau kyla sunkumų dėl suvirinimo ir kainos. 6000 serijos siūlo universalų balansą tarp gero stiprumo, formuojamumo ir korozijos atsparumo, todėl ji yra populiarus pasirinkimas konstrukciniams komponentams. 5000 serijos išsiskiria puikiu korozijos atsparumu ir suvirinamumu, todėl yra idealus kūno plokštėms ir komponentams, veikiamiems agresyvių aplinkos sąlygų.

Apžvalga apie pagrindines aukšto stiprumo aliuminio lydinių serijas

Stumiantis link automobilių lengvatinimui, aliuminio lydiniai tapo nepakeičiamomis medžiagomis. Jie klasifikuojami į serijas pagal pagrindinius legiravimo elementus, kurie nulemia jų mechanines savybes ir tinkamumą skirtingoms aplikacijoms. Šių klasifikacijų supratimas yra pirmasis žingsnis renkantis optimalią medžiagą. Svarbiausios aukštos stiprybės automobilių taikymams yra 2000, 5000, 6000 ir 7000 serijos.

2000 Serija (Al-Cu)

2000 serijos lydiniai kaip pagrindinį legiravimo elementą naudoja varį (Cu). Šis priedas užtikrina puikią stiprumą, kurios mechaninės savybės gali būti palygintinos su mažai anglies turinčiu plienu. Šie lydiniai, tokie kaip 2014 ir 2024, yra terminio apdorojimo būdu padaromi itin stiprūs. Tačiau šis stiprumas turi didelį trūkumą: vario kiekis juos daro jautresnius korozijai lyginant su kitomis aliuminio serijomis. Dėl to dažnai reikia naudoti apsaugines dengiančias medžiagas arba juos naudoti taikymuose, kai jie nėra tiesiogiai veikiami koroziją sukeliančių elementų. Dėl jų aukšto stiprumo jie tinka naudoti konstrukciniams komponentams, tokiems kaip smūgio sugeriamosios atramos ir kai kurios variklio detalės.

5000 serija (Al-Mg)

5000 serijos gaminiai, daugiausia suliežyti su magnio (Mg), yra žinomi dėl puikios atsparumo korozijai, ypač jūrų ar druskos vandenų aplinkoje. Tokios lydiniai kaip 5052 ir 5083 nėra termiškai apdorojami, tačiau gali būti žymiai sustiprinti atotrūkimo atotrūkimu (darbo atotrūkimu). Ši serija yra gerai suvirinama ir forma, todėl ji yra geriausias kandidatas automobilių korpuso plokštėms, tokioms kaip durys, kapos ir vidaus konstrukcijos. 5083 lydinys ypač garsėja savo išskirtiniais padarnais ekstremaliose aplinkose ir yra stipriausias iš neskaitomių lydinių.

6000 serijos (Al-Mg-Si)

6000 serija, kurią sudaro magnis (Mg) ir silicis (Si), atstovauja universaliai ir plačiai naudojamai lydinių klasei. Lydiniai, tokie kaip 6061 ir 6082, pasižymi pageidautina stiprumo, puikios korozijos atsparos ir gerų formavimo savybių kombinacija. Pagrindinis privalumas – puikios ekstruzijos savybės, leidžiančios formuoti sudėtingas formas struktūrinėms aplikacijoms, tokioms kaip erdvės rėmai, bumpers stiprinimams ir skersiniams. Šie lydiniai yra termiškai apdirbami, o jų stiprumas gali būti dar padidintas terminio standinimo procesu po automobilio dažymo, todėl jie idealiai tinka išoriniams karoserijos elementams.

7000 serija (Al-Zn)

7000 serijos lydiniai, kurių pagrindiniu lydinio elementu yra cinkas (Zn), yra stipriausi iš visų aliuminio lydinių, kurių stiprumas gali konkuruoti su kai kuriais plienais. 7075-ųjų lydiniai yra termiškai apdorojami, kad pasiektų išskirtinai didelį traukos ir nuovargio stiprumą. Dėl to jie puikiai tinka dideliems stresams ir saugumui svarbiems komponentams, pavyzdžiui, buferų stiprinimams, durų trintiniams ir pakabos komponentams. Tačiau jų aukštą tvirtumą subalansuoja mažesnis atsparumas korozijai, palyginti su 5000 ir 6000 serijomis, ir dideli suvirinimo galimybės iššūkiai, kurie gali apriboti jų taikymą ir padidinti gamybos sudėtingumą.

Išsami palyginimas: 5000 ir 6000 bei 7000 serijų lydiniai

Pasirinkimą tarp pagrindinių aukštos stiprybės aliuminio serijų reikalauja jų pagrindinių savybių tiesioginio palyginimo. Automobilių inžinieriams ir dizaineriams sprendimas priklauso nuo konkretaus komponento reikalavimų, ar tai būtų maksimali stiprybė, ilgaamžiškumas korozijai atspariose aplinkose ar gamybos paprastumas. Toliau pateikta lentelė ir analizė išskaido pagrindinius skirtumus tarp šių trijų vyraujančių lydinių šeimų.

Kompromisų analizė

Duomenys lentelėje parodo aiškų kompromisų modelį. 7000 serija 7000 serijos aliuminis, pavyzdžiui, 7075, yra neprieštaraujamas lyderis stiprumo požiūriu. Tai daro jį pagrindinį pasirinkimą taikymams, kuriuose svarbiausia našumas ir saugumas ekstremaliomis apkrovomis. Tačiau, kaip nurodo pramonės šaltiniai ir gamintojai, šis stiprumas pasiekiamas mažinant suvirinamumą ir padidinant jautrumą įtempių korozinei įtrūkimui, ką būtina kontroliuoti per rūpestingą konstrukciją ir terminį apdorojimą.

Priešingai, 5000 Serija 5000 serijos aliuminis, ypač toks lydinys kaip 5083, pasižymi geriausia korozijos atsparumu ir suvirinamumu. Tai daro jį idealų sudėtingoms gaminti detalėms arba taikymams, kuriuose detalės bus veikiamos aplinkos veiksnių be išplėstinių apsaugos denginių. Nors jis negali prilygti 7000 serijos maksimaliam stiprumui, jo ilgaamžiškumas ir gamybos paprastumas daro jį labai vertingą transporto priemonių korpusams ir jūrinėms aplikacijoms.

The 6000 Serija , su lydiniais, kaip 6082, suranda strateginę pusiausvyrą. Jis dažnai vadinamas "struktūrinėmis" lydinėmis, nes suteikia gerą, patikimą tvirtumą ir labai gerą atsparumą korozijai, nesukuria 7000 serijos gamybos sunkumų. Dėl puikus iškraunamasis gali būti puikiai naudojamas sukuriant sudėtingus profilius, reikalingus transporto priemonės pagrindinei rėmei ir saugos konstrukcijoms, todėl yra praktiškas kompromisas daugeliui automobilių dalių.

Pagrindiniai automobilio pramonėje naudojami produktai ir rekomenduojami lydiniai

Šių techninių savybių taikymas realiems komponentams atskleidžia, kaip įvairios lydinės strategiškai naudojamos visoje transporto priemonėje, siekiant optimizuoti našumą, saugumą ir gamybos efektyvumą. Kiekviena automobilio dalis turi savo reikalavimus, todėl reikia pasirinkti idealią medžiagą.

Kūno struktūros ir rėmai (Body-in-White)

Transporto priemonės pagrindinė konstrukcija, vadinama "Body-in-White" (BIW), reikalauja stiprumo, kietumo ir susidūrimo atsparumo. Įgyvendinimo 6000 Serija čia labai mėgstamos legos dėl jų puikus iškraunamas. Tokios lydinės kaip 6005C ir SG109 naudojamos sudėtingiems tuščiosiems profilams sukurti erdvinių rėmų ir šoninių sėdynės. Dėvėjimo ir šalinimo įrenginiai, skirti naudoti kaip šilumos ir dujų šaltiniai 5000 Serija dažnai naudojami legiruotės, tokios kaip 5182 ir GC45.

Uždarymo plokštės ir išoriniai paviršiai

Išoriniai panelai, tokie kaip kapos, durys ir sparnai, yra labiau pritaikyti formavimui, paviršiaus apdailai ir įtrūkimui. Šilumos apdorojimas 6000 Serija lyginiai yra geriausias pasirinkimas, nes jie gali būti lengvai formuojami ir tada sustiprinti dažų kepimo cikle (žymima kaip kepimo kietumas). Tai suteikia ilgametę, lengvą plokštę, kuri išlaiko savo formą. Įgyvendinimo 5000 Serija taip pat naudojamas dėl geros formavimo galimybės, ypač vidinių plokščių konstrukcijoms.

Neįprastųjų įrenginių valdymo sistemos ir stiprūs komponentai

Komponentai, skirti susidūrimui apsaugoti, pavyzdžiui, stabdžių stiprintuvai ir durų antplūdžiai, reikalauja didžiausios galimos stiprybės, kad galėtų absorbuoti energiją ir apsaugoti keleivius. Čia yra 7000 serija - Puikus. Tokios lydinės kaip 7003 ir ZK55 yra specialiai sukurtos šioms reikmėms. Aukštos stiprumo 6000 Serija lyginiai plienai taip pat naudojami buferams ir kitiems konstrukciniams stiprinimams. Šioms specializuotoms dalims labai svarbu gauti tikslius komponentus. Automobilių projektai, kuriuose reikia tokių aukštos kokybės dalių, turėtų būti atliekami specialiai pagamintais aliuminio iškraupiniais. Shaoyi Metal Technology siūlo visapusišką vieno stogo paslaugą , nuo greito prototipo gaminimo iki didelio masto gamybos pagal griežtą IATF 16949 sertifikuotą kokybės sistemą, teikiant tvirtas ir lengvas dalis, pritaikytas tikslioms specifikacijoms.

Atliekos ir pavaros komponentai

Padėklai, jungtys, sraigtasparnio vejos ir ratai turi būti stiprūs, kad galėtų atlaikyti nuolatines dinamines apkrovas. Kurių sudėtyje esantys plieno poliesterija ir polietileno polietileno polietileno polietileno polietileno polietileno polietileno polietileno polietileno polietileno polietileno polietileno polietileno polietileno polietileno polietileno polietileno polietileno polietileno polietileno polietileno polietil 6000 Serija lygiai taip pat yra ir su 6061 ir aukštos stiprybės lydiniais, kaip SG10. Įgyvendinimo 7000 serija , dėl savo pranašesnės atsparumo nuovargiui, taip pat naudojamas aukštos kokybės pakabos sistemose ir komponentuose, pvz., saugos diržo jungikliuose.

Dažniausiai užduodami klausimai

1. Koks aluminjas geriausiai tinka automobiliams?

Automobilių gamybai nėra vienos "geresnės" aliuminio lydinio, nes idealus pasirinkimas priklauso tik nuo konkretaus naudojimo. Tačiau 6000 serija (kaip 6061 ir 6082) dažnai laikoma daugiafunkčiausia ir plačiai naudojama konstrukcinių komponentų, tokių kaip rėmai ir šasijos dalys, atžvilgiu dėl puikio stiprumo, atsparumo korozijai, formavimo ir sąnaudų pusiausvyros. Karoserijos plokštėms 5000 serijos lydiniai yra pageidautini dėl jų geresnio atsparumo korozijai ir formavimo, o 7000 serijos lydiniai yra skirti didelės įtampos, saugumo atžvilgiu svarbių dalių, pavyzdžiui, stabdžių siurblių, kai didžiausias stiprumas yra pagrindinis prioritetas.

2. Išmokyti Ar 5052 aliuminis stipresnis už 6061?

Ne, 6061 aliuminis turi didesnę traukos stiprumą ir ištvermę nei 5052 aliuminis, ypač po šilumos apdorojimo. Tačiau stiprumas nėra vienintelis veiksnys. 5052, kuris priklauso 5000 serijai, yra geresnė atsparumas nuovargiui ir žymiai geresnis atsparumas korozijai, ypač druskos vandenyje ar labai korozinėje aplinkoje. Todėl, nors 6061 yra tvirtesnis statine prasme, 5052 gali būti patvaresnis pasirinkimas, naudojamas vibracijoms ar sudėtingoms sąlygoms, kai didelis traukos stiprumas nėra pagrindinis reikalavimas.