Чому екструзія алюмінію домінує у конструкції шасі автомобілів

Коротко

Алюмінієве пресування — це важливий виробничий процес для створення міцних, але легких компонентів шасі автомобіля. Ця технологія є основою тенденції зменшення ваги в автомобільній галузі, забезпечуючи покращення паливної ефективності, подовження запасу ходу електромобілів (EV) та підвищення продуктивності й безпеки завдяки складним конструкціям з високою міцністю. Основні сфери застосування включають підрамники, системи управління зіткненням та корпуси акумуляторів.

Стратегічна необхідність зменшення ваги в конструкції автомобілів

У автомобільній промисловості потужний тренд, відомий як «зменшення ваги», став основною інженерною метою. Ця стратегія передбачає систематичне зниження загальної маси транспортного засобу для досягнення значних покращень продуктивності та ефективності. Прагнення до легших автомобілів спричинене кількома ключовими чинниками, які змінюють сучасний автомобільний дизайн. Легші автомобілі потребують менше енергії для розгону та підтримання швидкості, що безпосередньо призводить до кращого економічного використання палива та зниження викидів у автомобілях із двигунами внутрішнього згоряння.

Перехід на електромобілі ще більше посилив увагу до зменшення ваги. Для електромобілів легша рама та конструкція кузова безпосередньо впливають на збільшення запасу ходу акумулятора — ключовий фактор для прийняття електромобілів споживачами. Зменшуючи кілограми, виробники можуть або подовжити дистанцію, яку електромобіль може подолати на одному заряді, або використовувати менший і дешевший акумуляторний блок для досягнення того ж самого запасу ходу. Як зазначають експерти галузі на Gabrian , алюміній став матеріалом вибору в цьому контексті, часто замінюючи важчі сталеві компоненти. Цей перехід полягає не лише в ефективності; він також значно покращує динаміку автомобіля, включаючи керованість, гальмування та прискорення, що забезпечує більш чутливий і приємний драйв.

Екструзія алюмінію стала ключовою технологією, яка сприяє цьому зрушенню. Цей процес дозволяє створювати складні, порожнисті та детально профільовані форми, які важко або неможливо виготовити за допомогою традиційних методів штампування чи лиття. Така гнучкість у проектуванні дає змогу інженерам розташовувати матеріал точно там, де він потрібен для міцності, і вилучати там, де він не потрібен, оптимізуючи співвідношення міцності до ваги. Як наслідок, алюмінієві екструзії є основоположними для створення наступного покоління ефективних, високопродуктивних і сталих транспортних засобів.

Ключові автотранспортні компоненти, виготовлені з алюмінієвих екструзій

Універсальність процесу екструзії алюмінію дозволяє використовувати його в широкому та постійно розширюваному асортименті автомобільних застосувань — від конструкційних деталей шасі до систем безпеки. Здатність створювати спеціальні профілі з високою міцністю та малою вагою робить його ідеальним рішенням для багатьох критичних компонентів. Згідно з комплексним оглядом від Fonnov Aluminium , екструзії використовуються практично в кожній системі сучасного автомобіля.

Ключові сфери застосування можна об'єднати в кілька категорій:

• Шасі та конструкційні компоненти: Саме тут екструзія забезпечує найбільш значущі переваги. Деталі, такі як підрамники та лафети двигуна, що підтримують силову установку та підвіску, залежать від крутильної жорсткості порожнистих екструдованих профілів для стабільності та комфорту під час руху. Інші важливі застосування включають рамні лонжерони, стійки опорних вузлів підвіски та поперечні балки, які утворюють основну конструкцію автомобіля.
• Системи управління зіткненням: Безпека є головним пріоритетом, а алюмінієві профілі розроблені для виняткової роботи під час зіткнень. Передні та задні балки бамперів, балки проти проникнення у двері та інші конструкції, що поглинають удар, спроектовані так, щоб деформуватися контрольованим чином, розсіюючи енергію удару для захисту пасажирів. Constellium підкреслює його роль як ключового постачальника цих компонентів, які розроблені для високого рівня безпеки та структурної міцності.
• Компоненти, призначені спеціально для електромобілів (EV): Зростання популярності електромобілів відкрило нові сфери застосування алюмінієвих профілів. Прикладом є корпуси акумуляторів, де профілі забезпечують міцну, стійку до проникнення раму для захисту чутливих акумуляторних модулів. Виняткова теплопровідність матеріалу також сприяє керуванню температурою акумулятора.
• Елементи кузова та зовнішні компоненти: Профілі також використовуються для деталей, таких як рейки даху, рами люка даху та зовнішній декор. Їхня стійкість до корозії та здатність утримувати високоякісну поверхневу обробку роблять їх придатними як для функціонального, так і для естетичного застосування.

Використання алюмінієвих сплавів серій 6xxx та 7xxx є поширеним у цих застосуваннях, оскільки вони забезпечують необхідне поєднання міцності, формовності та довговічності, потрібне для відповідності суворим вимогам автомобільної промисловості.

Основні переваги алюмінієвих профілів для шасі транспортних засобів

Інженери та конструктори все частіше вказують алюмінієві профілі для компонентів шасі автомобілів через низку технічних і комерційних переваг у порівнянні з традиційними матеріалами, такими як штамповане сталеве. Ці переваги безпосередньо задовольняють основні цілі галузі щодо підвищення продуктивності, безпеки та ефективності.

Основною перевагою є високе відношення міцності до ваги . Алюміній — це матеріал із низькою густиною, що дозволяє створювати компоненти значно легші за аналоги зі сталі без погіршення структурної міцності. Рада виробників алюмінієвих профілів ( AEC ) зазначає, що це може призвести до зниження ваги до 35% у таких компонентах, як підрами, що має важливе значення для досягнення цільових показників паливної ефективності та запасу ходу електромобілів (EV). Зменшення ваги також сприяє покращенню динаміки автомобіля, зокрема чутливішому керуванню та скороченню гальмівних шляхів.

Ще одна ключова перевага — це неперевернена свобода проектування . Процес екструзії дозволяє інженерам створювати складні багатопорожнинні профілі у вигляді єдиного елемента. Це дає змогу інтегрувати кілька функцій — таких як монтажні точки, каналів охолодження або прокладання проводки — в один компонент. Об'єднання деталей зменшує складність, спрощує збірку та скорочує загальну кількість окремих частин, що призводить до швидкішого та ефективнішого виробництва. Для нестандартних проектів спеціалізовані партнери можуть прискорити розробку. Наприклад, Shaoyi Metal Technology пропонує комплексні послуги від швидкого прототипування до повномасштабного виробництва в рамках системи якості IATF 16949, допомагаючи поставляти високоспеціалізовані деталі, адаптовані до точних технічних вимог.

Нарешті, алюмінієві профілі пропонують чудові стійкість та економічна ефективність алюміній природним чином утворює захисний оксидний шар, що забезпечує власну стійкість до корозії і продовжує термін експлуатації транспортного засобу, особливо в складних умовах. З точки зору виробництва, процес екструзії дозволяє отримувати деталі, близькі за формою до кінцевого продукту, що, як пояснює Thunderbird Metals , зменшує необхідність у трудомістких і коштовних вторинних операціях механічної обробки та скорочує витрати сировини.

Поширені запитання