صنعت خودرو از اکستروزن آلومینیوم برای سبک کردن استفاده می کند

خودروهای آینده را تصور کنید که از نظر سوخت کارآمدتر، ایمن‌تر و سازگار با محیط زیست هستند - همه از طریق انتخاب مواد خلاقانه به دست می‌آیند. اکستروژن های آلومینیومی به عنوان "سلاح مخفی" کلیدی برای تحقق این چشم انداز در حال ظهور هستند.

اکستروژن آلومینیوم با فشار دادن آلیاژ آلومینیوم از طریق قالب برای تشکیل اشکال پیچیده مختلف ایجاد می شود. کاربردهای آنها در خودروها بسیار متنوع است و در اجزای ساختاری، پرتوهای تصادف، رادیاتورها، قطعات داخلی و تقریباً هر بخش دیگری از طراحی خودرو ظاهر می شود. چه چیزی آلومینیوم اکسترود شده را آنقدر خاص می کند که خودروسازان با این همه مشتاقانه از آن استقبال می کنند؟

• قهرمان سبک وزن:اکستروژن های آلومینیومی تنها با یک سوم چگالی فولاد، وزن خودرو را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد، مصرف سوخت را بهبود می بخشد و آلاینده ها را کاهش می دهد.
• مقرون به صرفه:در حالی که ممکن است آلومینیوم در ابتدا گران به نظر برسد، اکستروژن اجازه می دهد تا چندین قسمت را در اجزای واحد ادغام کنند، تعداد قطعات و مراحل مونتاژ را کاهش می دهد در حالی که هزینه های کلی را کاهش می دهد.
• توسعه سریع:تولید قالب اکستروژن معمولاً فقط دو هفته طول می کشد و به طور چشمگیری زمان بندی توسعه خودرو را کوتاه می کند.
• مدیریت حرارتی:رسانایی حرارتی عالی آلومینیوم آن را برای مبدل های حرارتی و سیستم های خنک کننده باتری ایده آل می کند.
• مقاومت در برابر خوردگی:آلومینیوم مقاوم در برابر خوردگی به طور طبیعی اغلب به هیچ پوشش محافظ اضافی نیاز ندارد.
• مجمع دوستانه:اکستروژن های آلومینیومی که به راحتی شکل گرفته و ماشین کاری می شوند، روش های مختلف اتصال از جمله جوشکاری و چسبندگی را در خود جای می دهند.
• استحکام سازه:مقاطع بهینه شده نسبت قدرت به وزن استثنایی را فراهم می کند و الزامات ایمنی خودرو را برآورده می کند.
• آب بندی برتر:اکستروژن یک تکه نقاط نشتی احتمالی در اتصالات را از بین می برد، به ویژه برای محفظه های باتری ارزشمند است.

فرآیند اکستروژن تقریباً امکانات هندسی نامحدودی را امکان پذیر می کند و به مهندسان اجازه می دهد تا اشکال را برای الزامات عملکرد خاص بهینه کنند. بخش‌های توخالی وزن را کاهش می‌دهند در حالی که جذب انرژی را بهبود می‌بخشند، در حالی که پروفیل‌های سفارشی خمش و سفتی پیچشی را افزایش می‌دهند.

با آلیاژهای آلومینیوم متعدد موجود، کاربردهای خودرو عمدتاً از آلیاژهای سری 6xxx استفاده می کنند. این آلیاژهای منیزیم-سیلیکون بهترین توازن استحکام، مقاومت در برابر خوردگی و اکسترودپذیری را ارائه می دهند.

برای کاربردهای منحصر به فرد مانند لوله های میکرو اکسترود شده، آلیاژهایی مانند 1100 (شکل پذیری عالی) و 3003 (استحکام بالاتر) ممکن است برای اجزای تخصصی مانند لوله های چند پورت و مبدل های حرارتی میکرو کانال مشخص شوند.

ریزساختار اکستروژن - از جمله اندازه دانه، مورفولوژی و ویژگی های لایه سطحی - به شدت بر خواص مکانیکی تأثیر می گذارد. این ویژگی ها به هر دو ترکیب آلیاژ و پارامترهای پردازش مانند دمای اکستروژن و سرعت خاموش شدن بستگی دارد.

• دانه های تبلور مجدد:رایج ترین ساختار، با اندازه دانه ها معمولاً بین 25-400 میکرون است. کنترل حداکثر اندازه دانه، شکل پذیری مناسب را تضمین می کند.
• دانه های فیبری:این آلیاژها که در آلیاژهای با استحکام بالاتر حاوی منگنز، کروم یا زیرکونیوم یافت می شوند، خواص مکانیکی را بهبود می بخشند اما شکل پذیری را کاهش می دهند.
• سازه های ترکیبی:اغلب دارای لایه‌های سطحی تبلور مجدد است، که در آن ضخامت لایه باید به دقت کنترل شود تا خواص مکانیکی بهینه حفظ شود.

اعلامیه‌های محصولات زیست‌محیطی (EPDs) داده‌های جامعی را در مورد تأثیرات زیست‌محیطی اکستروژن‌های آلومینیومی ارائه می‌کند و به خودروسازان کمک می‌کند تا مواد آگاهانه را انتخاب کنند.

• چندین معیار محیطی از جمله پتانسیل گرمایش جهانی و کاهش منابع را گزارش می کند
• مطابق با استانداردهای ISO و قوانین دسته بندی محصولات است
• دوره اعتبار پنج ساله برای EPD های تایید شده
• EPDهای متوسط ​​صنعت در دسترس از سال 2016 (به روز رسانی 2022)
• ابزارهای جدید گزارش‌دهی سفارشی و خاص مکان را فعال می‌کنند
• تاییدیه شخص ثالث توسط مشاوران محیط زیست

با توجه به رابطه پیچیده بین انتخاب آلیاژ، پارامترهای پردازش و خواص نهایی، همکاری نزدیک با سازندگان اکستروژن با تجربه برای دستیابی به عملکرد بهینه و مقرون به صرفه بودن ضروری است.

ثابت شده است که اکستروژن های آلومینیومی برای طرح های سبک وزن، ایمنی و پایداری خودرو ضروری هستند. از طریق انتخاب آگاهانه مواد، کنترل ریزساختار، و آگاهی از محیط زیست، خودروسازان می توانند به طور کامل از مزایای آلومینیوم برای ایجاد نسل بعدی خودروهای با کارایی بالا استفاده کنند.