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鋁材在汽車產業中的發展應用
內容來源:http://www.zy9l.com/    作者:APAS    發布日期:2021-08-05 10:17    閱讀次數:119 次 點擊收藏

鋁材的工業生產已經經歷了130多年,處于僅次于鋼鐵的第2位金屬材料的地位;2000年以后,全世界鋁材產量保持每年6%的增長,作為節省資源,節省能量的材料開始使用于汽車零部件中,并期待其用途進一步擴大;


鋁型材框架

1. 汽車用鋁材的魅力

燃料電池汽車續航里程的提高,電池成本的降低和耐久性提高等技術的成功,以及氫制造/供給的基礎設施及其安全對策的完善,油電兩用汽車性能的提高等都在不斷進步;

從環保要求出發,降低汽車燃料的消耗,為了減輕車身重量而擴大鋁材的應用;從發動機、車輪開始,擴展到懸掛系統(懸掛臂、減震器)、外翼板、補強零部件等;期待著在成型/連接及表面處理、再循環等技術的進步下,汽車用鋁材將進一步擴大;

 

2. 鋁材的汽車零部件實用化步伐

(1)發動機部件

1964年,開始首先使用鋁合金重力鑄造件,作為發動機的大型部件氣缸,并已經實用化;1989年,發明了低壓鑄造法;1998年,使用壓鑄法進行量產;

1982年,鋁合金制氣缸組實用化;1997年,增加鋁合金中的Cu含量,提高其耐熱性;2001年,開發了直冷鑄造工藝;

1982年,為了提高活塞的耐磨耗性能,采用與陶瓷復合的技術已經實用化;2003年,開發了過共晶鋁合金(Al-Si-Cu-Ni合金),并已經實用化;

2003年,底盤零部件采用高真空壓鑄技術并實用化;

(2)車身部件

1973年,保險杠加強件使用6000系擠壓鋁型材;隨后在1993年,采用7000系擠壓鋁型材并實用化;

1993年,在發動機制動器上采用5000系板材并實用化;

2001年,采用6000系制造電動車頂;

(3)底盤部件

1986年,為了踏板部件輕量化而采用了6061系鍛造鋁材制造并實用化;

2006年,開發了高強度鋁合金制造懸掛臂并實用化;

(4)逆變器部件

2011年,依靠鋅犧牲防腐蝕鋁包覆材料制造冷凝器并實用化;

 

3. 鋁材的應用

從全球環境、資源保護的立場出發,汽車的輕量化變得越來越重要了;其目的有:①更清楚了解燃料消耗和氣體排放等規定;②減輕因完善安全、環保、配置等裝備引起的重量增加;③提高車的運動性能及乘坐舒適性;

為了達到該目的而采用輕量化的方法就是置換成鋁材;

氣缸組在發動機部件中特別大,輕量化的效果好;將鋁合金擴大應用在外翼板、踏板、減震器、鋁擠壓型材減震器增強材料、發動機周圍的散熱器、空調散熱器和冷凝器、油冷散熱器、底盤蓋、車身下排氣保護罩的溫度計等零部件上;

 

4. 鋁材的表面處理技術

(1)熱交換器

汽車的熱交換器用鋁型材替換以前的銅,最終全部換成鋁材制品;要求薄壁化、高強化的同時顯著提升耐腐蝕性,在中性氯離子環境中產生點蝕等腐蝕現象,可采用陰極保護的防腐蝕方法;

(2)車身

2000年以來,以中大型車為中心積極使用鋁合金板材;

在混合動力車身結構中,適合選用鋁材和鋼材機械連接和黏結聯用的方法;在鋁與鋼混合車身的化學轉化處理中,只有管理好游離氟濃度才能同時進行化學轉化處理;

(3)高性能化、小型化、輕量化、低害化等要求

汽車零部件的各種特性提升的要求中,表面處理技術被寄予很大期望;表面處理技術對于實現耐磨耗性、耐燒結性、耐疲勞性、磁性/非磁性、導電性、耐熱性、傳熱性等發揮很大作用;特別是對于有外觀要求的零部件,可以對鋁型材部件進行陽極氧化和涂裝處理,需要特殊性能的零部件,可進行硬質陽極氧化或復合電鍍等表面處理方法;

熱搜詞:鋁材    鋁合金    鋁型材

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