L'industria automobilistica europea hè famosa per u so stile avanzatu è altamente innovativu. Cù a prumuzione di pulitiche di risparmiu energeticu è di riduzione di l'emissioni, per riduce u cunsumu di carburante è l'emissioni di diossidu di carbonu, e leghe d'aluminiu migliorate è cuncepite in modu innovativu sò largamente aduprate in a cuncepzione di l'automobile. Sicondu e statistiche, in l'ultimi deci anni, a quantità media d'aluminiu aduprata in e vitture di passageri hè radduppiata, è a riduzione di u pesu di e leghe d'aluminiu hè mostrata in a Figura 1 quì sottu. Basata nantu à cuncetti di cuncepimentu innovativi, sta tendenza continuerà in i prossimi anni.
In u prucessu di sviluppu ligeru, e leghe d'aluminiu sò di fronte à una forte cumpetizione cù altri novi materiali, cum'è l'acciaiu d'alta resistenza, chì pò ancu mantene una alta resistenza dopu à un disignu à pareti sottili. Inoltre, ci sò materiali cumposti di magnesiu, titaniu, vetru o fibra di carbone, questi ultimi sò digià largamente utilizati in l'aerospaziale. Avà u cuncettu di cuncepimentu multi-materiale hè statu integratu in u disignu di l'automobile, è si stanu fà sforzi per applicà materiali adatti à pezzi adatti. Una sfida assai impurtante hè u prublema di cunnessione è di trattamentu di a superficia, è sò state sviluppate diverse suluzioni, cum'è i cumpunenti di u bloccu motore è di a trasmissione, u disignu di u quadru (Audi A2, A8, BMW Z8, Lotus Elise), a struttura à piastre sottili (Honda NSX, Jaguar, Rover), e sospensioni (classe DC-E, Renault, Peugeot) è altri cumpunenti strutturali. A Figura 2 mostra i cumpunenti di l'aluminiu utilizati in l'automobile.
Strategia di cuncepimentu BIW
A carrozzeria in biancu hè a parte più pesante di una vittura cunvinziunale, chì rapprisenta da u 25% à u 30% di u pesu di u veiculu. Ci sò dui disinni strutturali in u disignu di carrozzeria in biancu.
1. "Design di u quadru spaziale di u prufilu" per e vitture di dimensioni chjuche è medieL'Audi A8 hè un esempiu tipicu, a carrozzeria in biancu pesa 277 kg, hè cumposta da 59 profili (61 kg), 31 pezzi fusi (39 kg) è 170 lamiere (177 kg). Sò uniti per rivettatura, saldatura MIG, saldatura laser, altre saldature ibride, incollaggio, ecc.
2. "Struttura monoscocca in lamiera forgiata a matrice" per applicazioni automobilistiche di media è grande capacitàPer esempiu, Jaguar XJ (X350), mudellu 2002 (cum'è mostratu in a Figura 4 quì sottu), massa di 295 kg "struttura monoscocca di carrozzeria stampata", carrozzeria in biancu cumposta da 22 profili (21 kg), 15 pezzi fusi (15 kg) è 273 pezzi di lamiera (259 kg). I metudi di cunnessione includenu l'incollaggio, a rivettatura è a saldatura MIG.
Applicazione di lega d'aluminiu nantu à u corpu
1. Lega Al-Mg-Si indurita per invecchiamento
E leghe di a serie 6000 cuntenenu magnesiu è siliciu è sò attualmente aduprate in lamiere di carrozzeria automobilistica cum'è A6016, A6111 è A6181A. In Europa, l'EN-6016 di 1-1,2 mm hà una eccellente furmabilità è resistenza à a corrosione è hè largamente adupratu.
2. Lega Al-Mg-Mn micca trattabile à u calore
A causa di a so specifica alta deformazione, e leghe Al-Mg-Mn mostranu una eccellente furmabilità è una alta resistenza, è sò largamente aduprate in lamiere laminate à caldu è à fretu per l'automobile è in tubi idroformati. L'applicazione in u chassis o in e rote hè ancu più efficace perchè a riduzione di massa di e parti mobili senza sospensione migliora ancu u cunfortu di guida è riduce i livelli di rumore.
3. Profilu in aluminiu
In Europa, sò stati pruposti cuncetti di vitture cumpletamente novi basati nantu à u disignu di i profili in aluminiu, per esempiu, telai in lega d'aluminiu è sottostrutture cumplesse. U so grande putenziale per disinni cumplessi è integrazione funzionale li rende i più adatti per una pruduzzione in serie à bon pattu. Siccomu a tempra hè necessaria durante l'estrusione, si utilizanu leghe temprabili per invecchiamento di media resistenza 6000 è alta resistenza 7000. A furmabilità è a resistenza finale sò cuntrullate per mezu di l'indurimentu per invecchiamento per mezu di un riscaldamentu successivu. I profili in lega d'aluminiu sò principalmente aduprati in u disignu di i telai, di e travi di sicurezza è di altri cumpunenti di sicurezza.
4. Fusione d'aluminiu
I getti sò i cumpunenti d'aluminiu i più utilizati in l'automobile, cum'è i blocchi motore, e teste di cilindri è i cumpunenti speciali di u chassis. Ancu i motori diesel, chì anu aumentatu assai a so quota di mercatu in Europa, si stanu passendu à i getti d'aluminiu per via di e crescenti esigenze di resistenza è durabilità. À u listessu tempu, i getti d'aluminiu sò ancu aduprati in a cuncepzione di u quadru, di e parti di l'alberi è di e parti strutturali, è a fusione à alta pressione di e nuove leghe d'aluminiu AlSiMgMn hà ottenutu una resistenza è una duttilità più elevate.
L'aluminiu hè u materiale di scelta per parechje applicazioni automobilistiche cum'è u chassis, a carrozzeria è parechji cumpunenti strutturali per via di a so bassa densità, a bona furmabilità è a bona resistenza à a corrosione. L'aluminiu utilizatu in a cuncepzione di a struttura di a carrozzeria pò ottene almenu una riduzione di pesu di u 30% cù a premessa di risponde à i requisiti di prestazione. Inoltre, e leghe d'aluminiu ponu esse applicate à a maiò parte di e parti di a copertura attuale. In certi casi cù requisiti di resistenza elevati, e leghe di a serie 7000 ponu ancu mantene vantaghji di qualità. Dunque, per applicazioni di grande vulume, e soluzioni di riduzione di pesu in lega d'aluminiu sò u metudu u più ecunomicu.
Editatu da May Jiang da MAT Aluminum
Data di publicazione: 08 dicembre 2023
