TL;DR

Structurele profielen, gemaakt van hoogwaardige aluminiumlegeringen, zijn essentiële onderdelen in de productie van commerciële voertuigen. Ze worden strategisch ingezet om het voertuiggewicht aanzienlijk te verminderen, terwijl de structurele integriteit behouden blijft of zelfs wordt verbeterd. Deze verlichting zorgt voor een beter brandstofverbruik en een hogere laadcapaciteit, en biedt bovendien uitstekende corrosieweerstand en opmerkelijke ontwerpvrijheid voor complexe, geïntegreerde onderdelen.

De cruciale rol van extrusies in moderne commerciële voertuigen

Structurele profielen zijn metalen profielen die worden gemaakt door een verhitte staaf van materiaal, meestal aluminium, door een gevormde matrijs te persen. Dit proces maakt het mogelijk complexe dwarsdoorsneden te creëren die over hun gehele lengte uniform zijn. In het kader van commerciële voertuigen zijn deze onderdelen fundamenteel voor het bereiken van moderne technische doelstellingen, en bieden zij een combinatie van sterkte, laag gewicht en duurzaamheid die moeilijk te evenaren is met traditionele materialen zoals staal.

Het belangrijkste voordeel van het gebruik van aluminiumprofielen is het verlagen van het gewicht. Het verminderen van het leeggewicht van een voertuig leidt rechtstreeks tot een beter brandstofverbruik of, in het geval van elektrische voertuigen, tot een grotere actieradius. Voor elke kilogram aluminium die twee kilogram staal vervangt, kunnen aanzienlijke brandstofbesparingen worden gerealiseerd gedurende de levensduur van het voertuig. Deze gewichtsreductie maakt ook een hogere laadcapaciteit mogelijk, wat betekent dat een vrachtwagen of aanhanger meer goederen per rit kan vervoeren, wat direct de operationele efficiëntie en winstgevendheid verhoogt. Zoals opgemerkt door de Aluminum Extruders Council , dit is een cruciale factor die hun adoptie in de industrie stimuleert.

Een ander belangrijk voordeel is de uitzonderlijke sterkte-gewichtsverhouding van aluminiumlegeringen. Moderne legeringen die worden gebruikt in profielen kunnen enorme spanningen weerstaan, waardoor ze ideaal zijn voor structurele en veiligheidskritische toepassingen. Bovendien vormt aluminium op natuurlijke wijze een beschermlaag van oxide, wat uitstekende corrosieweerstand geeft. Dit vermindert het onderhoudsbehoeften en verlengt de levensduur van het voertuig, een cruciaal aspect voor commerciële wagenparken waar stilstand kostbaar is.

Tot slot biedt het extrusieproces ongeëvenaarde ontwerpvrijheid. Ingenieurs kunnen profielen ontwerpen die meerdere functies integreren in één enkel onderdeel, zoals montagepunten, koelkanalen of verstevigingsribben. Deze consolidatie van onderdelen vereenvoudigt de assemblage, vermindert de complexiteit en kan de totale productiekosten verlagen. Deze mogelijkheid om geoptimaliseerde, op maat gemaakte vormen te creëren, is een aanzienlijk voordeel ten opzichte van gestanste of gelaste staalcomponenten.

Belangrijkste toepassingen: waar extrusies worden gebruikt in vrachtwagens en aanhangers

De veelzijdigheid van structurele extrusies maakt het mogelijk dat ze bijna overal in een bedrijfsvoertuig worden ingezet, van het chassis tot de laadruimte. De toepassing wordt gedreven door de behoefte aan lichtgewicht, duurzame en structureel efficiënte onderdelen. Aanhangerfabrikanten zijn met name open over hun uitgebreide gebruik van extrusies om een concurrentievoordeel te behalen op het gebied van laadvermogen en levensduur.

Veelvoorkomende toepassingen van structurele extrusies in vrachtwagens en aanhangers zijn:

• Chassis- en frameonderdelen: Geëxtrudeerde aluminium profielen worden gebruikt voor zijdelingse beschermingssystemen op elektrische trekkerunit, dwarsliggers die de vloer ondersteunen, en onderdelen van het landingsgestel. Bij toepassingen zoals gekoelde opleggers ("reefers") worden aluminium dwarsliggers verkozen om gewicht te besparen.
• Carrosserie- en structurele onderdelen: Profielen zijn essentieel onderdeel van opleggercarrosseries en vormen hoekprofielen, zijdelingse slijtstroken, dakrails en deurkozijnen. Vlakke laadbakken gebruiken vaak grote, sterke geperste profielen als centrale steun voor het gehele platform.
• Vloersystemen: Aluminium wordt vaak verkozen boven hout voor opleggervloeren omdat het geen vocht opneemt, schimmel voorkomt en gemakkelijker schoon te maken is. Geperste vloerplanken kunnen worden ontworpen met in elkaar grijpende elementen voor extra stevigheid en anti-slip oppervlakken voor veiligheid.
• Veiligheidssystemen: Een cruciale toepassing is in Front Underrun Protection Systems (FUPS). Dit zijn constructies van geperste profielen die aan de voorkant van een vrachtwagen worden bevestigd om botsingsenergie op te nemen en te voorkomen dat kleinere voertuigen onder de truck terechtkomen bij een aanrijding. Het hoge vermogen van aluminium om energie op te nemen—tweemaal zo hoog als staal per gewichtseenheid—maakt het ideaal voor deze en andere componenten voor botsbeheersing zoals bumperbalken en crashboxen.
• Laadbeheer: In trailers worden geperste aluminium profielen en balken gebruikt voor ladingszekeringssystemen. De mogelijkheid om nauwkeurige geometrieën te creëren, maakt het eenvoudig om verstelbare en lichtgewicht mechanismen te ontwerpen voor het vastzetten van lading.

Essentiële materialen en legeringen voor structurele prestaties

Het overgrote deel van de structurele profielen die worden gebruikt in commerciële voertuigen, is vervaardigd uit aluminiumlegeringen uit de 6000-serie. Deze serie, die magnesium en silicium bevat, wordt geprefereerd vanwege de uitstekende combinatie van sterkte, corrosieweerstand, vervormbaarheid en lasbaarheid. Hoewel andere series bestaan, biedt de 6000-serie de beste alomvattende prestaties voor de meeste structurele toepassingen in de prijsconcurrerende trailermarkt.

Hoewel er veel variaties bestaan, zijn een paar belangrijke legeringen wijdverbreid in de industrie:

De "T6" aanduiding voor uitharding is cruciaal, omdat deze aangeeft dat de legering is opgelost door warmtebehandeling en daarna kunstmatig verouderd. Dit proces verhoogt aanzienlijk de sterkte en hardheid van het materiaal, waardoor het geschikt is voor dragende constructiefuncties. De keuze van een specifieke legering hangt af van een balans tussen vereiste sterkte, productiecomplexiteit, corrosieomgeving en totale kosten. Voor de meeste trailerconstructeurs is 6061-T6 de voorkeurskeuze vanwege de bewezen prestaties en brede commerciële beschikbaarheid.

Ontwerp- en productieoverwegingen voor voertuigextrusies

Het aluminiumprofielproces biedt ingenieurs een krachtig hulpmiddel om het voertuigontwerp te optimaliseren. De mogelijkheid om de exacte vorm van een onderdeel te bepalen, maakt consolidatie van onderdelen mogelijk, waarbij een enkel profiel een assemblage van meerdere stalen onderdelen kan vervangen. Dit vermindert niet alleen het gewicht, maar vereenvoudigt ook de toeleveringsketen en het productieproces, wat kan leiden tot kostenbesparingen en verbeterde bouwkwaliteit. Deze ontwerpvrijheid is een kernvoordeel dat de toepassing van profielen in het transport stimuleert.

Ontwerpen kunnen variëren van eenvoudige hoeken en kanalen tot complexe, meerholle profielen die zijn afgestemd op een specifieke functie. Een geëxtrudeerd onderstelprofiel op een elektrische bestelwagen is bijvoorbeeld niet alleen ontworpen voor structurele ondersteuning, maar ook om botsingsenergie op te nemen en het accupakket van het voertuig te beschermen. Deze integratie van veiligheid en constructie in één onderdeel laat de efficiëntie zien van ontwerpen met extrusies. Deze componenten kunnen verder worden bewerkt middels buigen, CNC-bewerking en lassen om complete, direct monteerbare samenstellingen te creëren.

Hoewel standaardprofielen beschikbaar zijn, profiteren veel toepassingen van op maat ontworpen extrusies. Voor automobiele projecten die precisiecomponenten vereisen, overweeg dan op maat gemaakte aluminium extrusies van een betrouwbare partner. Shaoyi Metal Technology biedt een uitgebreide alles-in-één service , van rapid prototyping dat uw validatieproces versnelt tot volledige productie, allemaal beheerd onder een strikt, gecertificeerd kwaliteitssysteem volgens IATF 16949. Zij zijn gespecialiseerd in het leveren van sterke, lichtgewicht en zeer geïndividualiseerde onderdelen die zijn afgestemd op exacte specificaties.

Veelgestelde Vragen

1. Zijn aluminiumprofielen zo sterk als staal voor voertuigstructuren?

Hoewel staal een hogere absolute sterkte kan hebben, bieden aluminiumlegeringen een betere sterkte-gewichtsverhouding. Dit betekent dat een aluminiumcomponent voor een bepaalde sterkte-eis aanzienlijk lichter kan zijn dan het staalalternatief. Ingenieurs ontwerpen geëxtrudeerde onderdelen met dikkerwandige delen of versterkingsribben om de vereiste structurele prestaties te bereiken, terwijl er toch aanzienlijk gewicht wordt bespaard.

2. Hoe verbeteren profielen de veiligheid van voertuigen?

Aluminiumprofielen zijn zeer effectief in het absorberen van botsingsenergie. Ze kunnen zo worden ontworpen dat ze op een gecontroleerde en voorspelbare manier vervormen bij een impact, waardoor krachten worden gedissipeerd en de inzittenden van het voertuig worden beschermd. Deze eigenschap wordt benut in onderdelen zoals bumperbalken, crashdozen en Front Underrun Protection Systems (FUPS) om voldoen aan en zelfs boven de veiligheidsvoorschriften uitkomen.

3. Wat is de milieubelasting van het gebruik van aluminiumprofielen?

Aluminium is zeer duurzaam omdat het oneindig recyclebaar is zonder kwaliteitsverlies. Studies tonen aan dat meer dan 90% van het aluminium uit voertuigen wordt teruggewonnen en gerealciseerd aan het einde van hun levensduur. De verlichting die door profielen wordt geboden, vermindert ook het brandstofverbruik en de uitstoot van broeikasgassen gedurende de operationele levensduur van het voertuig, wat bijdraagt aan een kleiner totaal milieu-impact.