Автомобильная промышленность использует алюминиевые экструзии для снижения веса

Представьте себе автомобили будущего, которые более экономичны, безопасны и экологичны — и все это достигается благодаря инновационному выбору материалов. Алюминиевые профили становятся «секретным оружием», которое поможет воплотить это видение в реальность.

Алюминиевые профили создаются путем продавливания алюминиевого сплава через фильеру для получения различных сложных форм. Их применение в автомобилях чрезвычайно разнообразно: они используются в конструкционных элементах, усилителях удара, радиаторах, деталях интерьера и практически во всех других областях проектирования транспортных средств. Что же делает экструдированный алюминий настолько особенным, что автопроизводители принимают его с таким энтузиазмом?

• Чемпион по легкости: Обладая плотностью всего в одну треть от стали, алюминиевые профили значительно снижают вес автомобиля, улучшая топливную экономичность и сокращая выбросы.
• Экономичность: Хотя алюминий может показаться дорогим на первый взгляд, экструзия позволяет интегрировать несколько деталей в единые компоненты, сокращая количество деталей и этапов сборки, снижая при этом общие затраты.
• Быстрая разработка: Производство фильер для экструзии обычно занимает всего две недели, что значительно сокращает сроки разработки автомобилей.
• Тепловой менеджмент: Отличная теплопроводность алюминия делает его идеальным для теплообменников и систем охлаждения аккумуляторов.
• Коррозионная стойкость: Естественно коррозионностойкий алюминий часто не требует дополнительных защитных покрытий.
• Удобство сборки: Легко формуемые и обрабатываемые алюминиевые профили допускают различные методы соединения, включая сварку и склеивание.
• Конструкционная прочность: Оптимизированные поперечные сечения обеспечивают исключительное соотношение прочности к весу, соответствуя строгим требованиям автомобильной безопасности.
• Превосходная герметичность: Цельнотянутый профиль исключает потенциальные точки утечки в соединениях, что особенно ценно для корпусов аккумуляторов.

Процесс экструзии обеспечивает практически неограниченные геометрические возможности, позволяя инженерам оптимизировать формы для конкретных требований к производительности. Полые сечения снижают вес при одновременном улучшении поглощения энергии, а индивидуальные профили повышают жесткость на изгиб и кручение.

Среди множества доступных алюминиевых сплавов в автомобильной промышленности в основном используются сплавы серии 6xxx. Эти сплавы магния и кремния обеспечивают наилучший баланс прочности, коррозионной стойкости и экструдируемости.

Для уникальных применений, таких как микроэкструдированные трубки, могут использоваться сплавы 1100 (отличная формуемость) и 3003 (более высокая прочность) для специализированных компонентов, таких как многопортовые трубки и микроканальные теплообменники.

Микроструктура профиля, включая размер зерна, морфологию и характеристики поверхностного слоя, критически влияет на механические свойства. Эти характеристики зависят как от состава сплава, так и от параметров обработки, таких как температура экструзии и скорость охлаждения.

• Рекристаллизованные зерна: Наиболее распространенная структура с размером зерна от 25 до 400 микрон. Контроль максимального размера зерна обеспечивает правильную формуемость.
• Волокнистые зерна: Встречаются в сплавах с более высокой прочностью, содержащих марганец, хром или цирконий; они улучшают механические свойства, но снижают пластичность.
• Гибридные структуры: Часто имеют рекристаллизованные поверхностные слои, толщина которых должна тщательно контролироваться для поддержания оптимальных механических свойств.

Экологические декларации продукции (EPD) предоставляют исчерпывающие данные о воздействии алюминиевых профилей на окружающую среду, помогая автопроизводителям делать осознанный выбор материалов.

• Сообщает о множестве экологических показателей, включая потенциал глобального потепления и истощение ресурсов
• Соответствует стандартам ISO и правилам категории продукции
• Срок действия сертифицированных EPD — пять лет
• EPD со средними отраслевыми показателями доступны с 2016 года (обновлены в 2022 году)
• Новые инструменты позволяют создавать индивидуальные отчеты с учетом конкретного местоположения
• Сертифицировано сторонними экологическими консультантами

Учитывая сложную взаимосвязь между выбором сплава, параметрами обработки и конечными свойствами, тесное сотрудничество с опытными производителями профилей имеет важное значение для достижения оптимальной производительности и экономической эффективности.

Алюминиевые профили становятся незаменимыми для инициатив автомобильной промышленности по снижению веса, повышению безопасности и устойчивости. Благодаря осознанному выбору материалов, контролю микроструктуры и экологической осведомленности автопроизводители могут в полной мере использовать преимущества алюминия для создания следующего поколения высокопроизводительных автомобилей.