Поточний стан розробки легких алюмінієвих сплавів для нових транспортних засобів

 

Технічні підходи до легких транспортних засобів нової енергії

 

На даний момент існує три основні технічні підходи до легких транспортних засобів на новій енергії:
① Легкий матеріал, в основному з використанням високоміцної сталі, алюмінієвого сплаву, магнієвого сплаву, титанового сплаву та композитних матеріалів;
② Структурна легка, в основному оптимізована розмір і форма, топологія тощо;
③ Легкий процес, в основному з використанням передових виробничих процесів, таких як процес гідравлічного формування, процес формування лазерним зрощуванням тощо.

 

Переваги легких алюмінієвих сплавів для транспортних засобів з новою енергією

 

Серед сучасних легких матеріалів алюмінієві сплави мають високу міцність порівняно з високоміцною сталлю, можуть значною мірою зменшити вагу кузова транспортного засобу, мають хороший ефект зменшення ваги та мають сильну стійкість до корозії, низьку складність переробки, високу швидкість переробки і мають переваги екологічного захисту навколишнього середовища, які можуть реалізувати переробку та повторне використання алюмінієвих ресурсів у ланцюзі автомобільної промисловості; порівняно з магнієвими сплавами алюмінієві сплави мають вищу міцність і їх легше обробляти, а поточні магнієві сплави в основному сплави Mg-AI, а ціна нових транспортних засобів на енергетиці безпосередньо з використанням алюмінієвих сплавів нижча; порівняно з титановими сплавами алюмінієві сплави мають відносно низьку чутливість до параметрів обробки.

 

тому застосування алюмінієвих сплавів має більшу економічну перевагу: порівняно з композитними матеріалами, такими як пластики та вуглецеві волокна, алюмінієві сплави мають більші перспективи для широкомасштабного застосування через низький рівень фактичних досліджень і розробок і застосування композитних матеріалів, які не можна виробляти масово. Таким чином, алюмінієві сплави стали в даний час кращим легким матеріалом для транспортних засобів з новою енергією, забезпечуючи при цьому якість, безпеку та економічність транспортних засобів з новою енергією, зменшуючи вагу транспортного засобу та збільшуючи запас ходу транспортного засобу.

 

 

Технологія формування алюмінієвого сплаву для транспортних засобів нової енергії

 

Технологія формування алюмінієвих сплавів для транспортних засобів з новою енергією в основному базується на технології лиття та технології напівтвердого формування. Крім того, існують екструзійне формування, формування кування тощо. Технологія формування лиття є найважливішою технологією формування алюмінієвих сплавів для нової енергії, включаючи лиття під тиском, екструзійне лиття, точне лиття тощо. Серед них алюмінієві вироби, сформовані під тиском Технологія формування лиття має низький рівень браку, високу точність формування розмірів і хорошу якість формування, і є найбільш широко використовуваними. Технологія напівтвердого формування є новою технологією формування. Коли алюмінієвий сплав знаходиться в напіврозчинному стані між твердим і рідким станом, він може отримати краще наповнення. Коли він сформований відповідним чином, він може підвищити точність формування та отримати кращі ефекти формування. Однак ця технологія ще не була зріло застосована і не може бути використана для масового виробництва виробів з алюмінієвих сплавів.

 

Класифікація алюмінієвих сплавів у легких автомобілях нової енергії

 

Алюмінієві сплави, які використовуються в нових транспортних засобах, в основному поділяються на литі алюмінієві сплави, деформовані алюмінієві сплави, спінені алюмінієві матеріали та композитні матеріали на основі алюмінію. Якість формування литих алюмінієвих сплавів є стабільною та придатною для масового виробництва. 77% алюмінієвих виробів в автомобілях становлять литі алюмінієві сплави. Оскільки він формується у формі лиття, він широко використовується в складних нових енергетичних компонентах транспортних засобів, таких як колеса та гальмівні диски. Деформовані алюмінієві сплави мають високу міцність і пластичність, щільну структуру, однорідний склад. Їх можна розділити на дві категорії: деформований алюміній, що не піддається термічній обробці, представлений чистим алюмінієм або сплавами серії AI-S, і деформований алюміній, що піддається термічній обробці, представлений сплавами серії AI-Mg-Si.

 

Вони широко використовуються в нових енергетичних компонентах транспортних засобів, таких як автомобільні двері, бампери та теплообмінники. Будучи пористим матеріалом, спінений алюміній має хороші властивості амортизації та амортизації завдяки наявності бульбашок у його металевій матриці. Він використовується в деяких допоміжних компонентах транспортних засобів з новою енергією для підвищення безпеки відповідних компонентів при зіткненні. У порівнянні з неармованим золотом композитні матеріали на основі алюмінію мають меншу вагу та відмінну зносостійкість. Вони підходять для важких умов роботи та використовуються в компонентах високовольтних акумуляторних систем.

 

 

Нові транспортні засоби, що працюють на енергії, в основному складаються з трьох частин: системи електроприводу, системи живлення та допоміжної системи. Алюмінієві сплави широко використовуються в кузовах, шасі, акумуляторних коробках тощо транспортних засобів з новою енергією.

 

Полегшене застосування нового енергетичного кузова автомобіля

 

У транспортних засобах на новій енергії кузов становить значну частку ваги транспортного засобу. Використання матеріалів з алюмінієвого сплаву в кузові може зменшити вагу автомобіля, одночасно збільшуючи запас ходу. Пластини з алюмінієвих сплавів для кузовів транспортних засобів з новою енергією — це переважно 6-алюмінієві сплави серії, такі як 6014, 6016 тощо. 6-алюмінієві сплави серії мають чудову формувальність, ефективність підгину, нанесення фарби, ефективність випікання , і нелегко утворювати неусунені брижі на поверхні тіла. Тому вони широко використовуються у зовнішніх покриттях кузовів, таких як повністю алюмінієві кузови Weilai і Tesla.

 

Алюмінієвий сплав серії 5- має чудову формувальну продуктивність і з нього легко формувати складні деталі. Це переважний матеріал для конструктивних деталей і внутрішніх покриттів нових енерготранспортних засобів, таких як внутрішня панель задніх дверей 5-серії з алюмінієвого сплаву Land Rover Discovery 4, внутрішня панель дверей із алюмінієвого сплаву серії 5- Mercedes-Benz S-Class і зовнішня панель капота Great Wall VV7. Однак матеріал серії 5- схильний до утворення ліній під час процесу формування, тому його потрібно контролювати під час процесу формування. Крім того, із збільшенням вмісту алюмінію в кузовах транспортних засобів, виготовлених з використанням енергії, необхідно посилити дослідження застосування кузовів у технології формування алюмінієвих сплавів, технічне обслуговування тощо, щоб зменшити вартість виробництва кузовів із алюмінієвих сплавів, щоб кузови з алюмінієвих сплавів могли також популяризувати в автомобілях низького класу з новою енергією.

 

Полегшене застосування нових енергетичних шасі автомобіля

 

Шасі автомобіля в основному складається з чотирьох частин: системи трансмісії, системи водіння, системи рульового керування та системи керування. Порівняно з традиційними автомобілями, система трансмісії транспортних засобів з новою енергією змінилася з оригінальної трансмісії на основі двигуна на три схеми: трансмісія з одним двигуном, трансмісія з головним двигуном і мотором в маточині колеса та трансмісія з подвійним двигуном і подвійним валом. Крім того, змінилася система обертання та гальмівна система нових енерготранспортних засобів. Оскільки в транспортних засобах з новими енергоспоживанням не було двигуна, початковий гідравлічний підсилювач керма було замінено на електричний підсилювач керма, а гідравлічний вакуумний насос підсилювача було замінено на електричний вакуумний підсилювач.

 

Тому роль шасі транспортних засобів на новій енергії така ж, як і традиційних автомобільних шасі. Різниця полягає в тому, що положення підтримки та встановлення двигуна змінилося на підтримку та встановлення двигуна силового агрегату, який складається в основному з блоків акумуляторних модулів. В даний час основним матеріалом автомобільних шасі є сталь TRIP. Таким чином, у процесі проектування нових шасі транспортних засобів, що працюють на енергії, можна вибрати алюмінієвий сплав для заміни сталевих матеріалів TRIP для досягнення дизайну легких автомобілів. В даний час виливки з алюмінієвого сплаву YL118, ZL119, ZL120 і т.д. також добре використовуються в автомобільних шасі. Наприклад, Ford Motor Company у Сполучених Штатах використовує алюмінієві сплави в автомобільних гальмівних дисках, Cadillac, Land Rover та інші використовують алюмінієві сплави в системах автомобільної підвіски, а NIO використовує технологію високовакуумного лиття під тиском для виготовлення опор амортизаторів із алюмінієвих сплавів. .

 

Полегшене застосування акумуляторної батареї автомобіля з новою енергією

 

У порівнянні з традиційними паливними транспортними засобами, силові батареї є унікальними компонентами системи живлення нових транспортних засобів. У нових транспортних засобах, що працюють на енергії, силові батареї становлять близько 30% від загальної маси транспортного засобу, з яких вага акумуляторної коробки становить близько 20% ваги силової батареї. Таким чином, загальна тенденція полягає в тому, щоб досягти полегшеної розробки ящиків силових батарей. Переваги матеріалів з алюмінієвих сплавів, такі як низька щільність, добре розсіювання тепла, стабільні хімічні властивості та гарне лиття під тиском, роблять його основним напрямком застосування матеріалів для батарейних коробок.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наразі коробкова конструкція акумуляторної батареї автомобілів з новою енергією в основному складається з верхньої кришки коробки, лотка для батареї та нижньої оболонки. Будучи несучим компонентом акумуляторної батареї, відповідність конструкції та розташування нижньої коробки батареї безпосередньо залежить від терміну служби батареї. Таким чином, при проектуванні конструкції профілю нижньої коробки з алюмінієвого сплаву, крім врахування легкого та помірного стоншення під час процесу штампування, також необхідно враховувати складність дорожнього покриття та можливі різноманітні форми зіткнення під час руху. нових енергетичних транспортних засобів, оптимізувати структуру відповідної області, відповідним чином збільшити ребра підсилення, підвищити жорсткість коробки та ефективно уникнути ударної деформації. Наприклад, Tesla, BYD, CATL, Weilai тощо випустили відповідніалюмінієві акумуляторні коробки, досягнення мети бути легкою при досягненні високої міцностібатарейний ящик.

 

 

Від лазерного зварювання до гарячого штампування та інтегрованої технології лиття під тиском, застосування різноманітних нових технологій не лише підвищує ефективність виробництва та якість продукції, але й сприяє екологічній трансформації та сталому розвитку всієї галузі. Якщо вас цікавлять вироби з алюмінієвих сплавів, клацніть посилання нижче.

 

https://www.stamping-welding.com/search/Aluminum.html