Алюміній - легка вага підкорює автомобільну промисловість WOTech Technical Media WOMag WOClean
Олів’є Ребюфет
Олів’є Ребуффет, менеджер з автомобільних програм у Центрі технологій Constellium C-TEC
Автомобільна промисловість стикається з проблемою створення все більш легких автомобілів, не жертвуючи безпекою та комфортом. Це пов’язано з тим, що викиди CO 2 в транспортному засобі можна зменшити за рахунок зменшення ваги. Це може суттєво підвищити стійкість та прибутковість. Отже, у галузі спостерігається тенденція до легкої конструкції та використання більш легких матеріалів. Алюміній має для цього оптимальні властивості. Як альтернатива високоміцній сталі, сучасні алюмінієві сплави пропонують ідеальні властивості щодо жорсткості, міцності та формуваності. Це робить транспортні засоби легкими, безпечними та стійкими.
Збереження ресурсів та стійкість стають все більш важливими в автомобільній техніці. Для досягнення цих цілей головну роль відіграють оптимізована аеродинаміка, знижений опір коченню та інноваційна технологія двигуна, але перш за все зменшення ваги автомобілів. Тому алюміній все частіше замінює поширені сталеві рішення у виробництві автомобілів. Оскільки, використовуючи легкий метал, можна досягти економії ваги до 40%. Окрім панелей кузова, екструдовані профілі для конструктивних деталей все частіше виготовляються з надвисокоміцних алюмінієвих сплавів.
Легкий будівельний потенціал алюмінію
Легка конструкція з алюмінієм забезпечує величезний потенціал економії порівняно зі сталлю, особливо щодо викидів вуглекислого газу (CO 2). Викиди вуглекислого газу в транспортному засобі можна зменшити в середньому на 8 грам на пройдений кілометр на кожні 100 кілограмів зменшеної ваги. У машині вагою 1800 кілограмів зменшення ваги лише на п’ять відсотків призводить до економії викидів близько півтори тонн вуглекислого газу - розрахованого за весь термін експлуатації автомобіля. Менша витрата палива через зменшену вагу корисна як для гаманця водія, так і для навколишнього середовища. Легші машини не тільки економічніші та екологічніші, вони ще й безпечніші. Оскільки ними легше керувати, вони забезпечують коротший гальмівний шлях і, таким чином, підвищують безпеку дорожнього руху.
На додаток до меншої ваги з рівноцінною міцністю та стійкістю, алюміній пропонує багато інших переваг порівняно зі сталлю. Легкий метал дуже стійкий до корозії, а отже, більш стійкий та безпечний, ніж інші матеріали. Крім того, незважаючи на високу міцність, його можна сформувати дуже легко. Ще одним економічним плюсом є те, що легкі алюмінієві сплави можна легко інтегрувати в існуючі виробничі процеси, засновані на використанні сталі. Тому можна використати існуючі виробничі потужності та уникнути високих витрат на модернізацію.
Алюміній замінює сталь
На сьогодні в автомобільній промисловості сталі з різною міцністю все ще використовуються для найрізноманітніших вимог, але алюміній все ще вважається матеріалом майбутнього через його численні переваги. Тому частка легкого металу в автомобільному будівництві протягом останніх років стабільно зростала. У той час, як у 1990 році на автомобіль було використано лише 50 кілограмів алюмінію, сьогодні ця частка становить вже 151 кілограм. Тенденція зростає. На думку експертів, до 2025 року кількість повинна зрости до 196 кілограмів.
Вирішальними факторами є сприятливі властивості сучасних алюмінієвих сплавів з точки зору питомої міцності, жорсткості, зруйнованості та формуваності. Алюмінієві сплави сімейств 5000 та 6000 особливо підходять для застосування на корпусі. Для нанесення на зовнішню обшивку транспортних засобів в основному використовуються сплави серії 6000 завдяки високій якості поверхні та формуванню, а також високій корозійній стійкості. Крім того, використовується все більше високоміцних 6000 конструкційних сплавів, які безумовно конкурують із високоміцною сталлю.
Надвисокоміцні алюмінієві сплави у виробництві автомобілів
Для того, щоб мати можливість довгостроково конкурувати зі сталлю та іншими матеріалами, алюмінієва промисловість прагне постійно розвивати та постійно вдосконалювати легкий метал. Наприклад, спеціаліст з алюмінію Constellium розробив цілий ряд високоефективних алюмінієвих сплавів, які точно пристосовані до вимог автомобільної промисловості. Сюди входить, наприклад, сімейство продуктів Ultralex®, особливо складний та надміцний сплав алюміній-цинк-магній-мідь із серії 7000. Це зменшує вагу на 25% порівняно з надвисокоміцною сталлю. Він також пропонує ту перевагу, що компоненти, виготовлені із сплаву 7000, можуть бути інтегровані в існуючу алюмінієву конструкцію набагато легше, ніж деталі автомобіля, виготовлені з надвисокоміцної сталі.
Сімейство високоміцних сплавів Constellium Strongalex® також було спеціально розроблено для вимогливих елементів армування конструкцій. Завдяки вдосконаленим механічним властивостям сплав серії 6000 економить більше ваги, ніж порівняні сталеві вироби, і таким чином сприяє просуванню стратегічної полегшеної конструкції.
B-стовп (B-стовп) для застосування Ultralex ®
Висновок
Автомобілі майбутнього повинні бути одночасно легкими та безпечними, але також стійкими. Ось чому автомобільна промисловість все більше покладається на легкі матеріали. Завдяки своїм сприятливим властивостям щодо жорсткості, міцності, формуваності та стійкості до корозії, алюміній пропонує привабливу альтернативу сталі. Використовуючи нові, інноваційні алюмінієві рішення, такі як Ultralex®, структурні компоненти - і, отже, викиди CO 2 - можуть бути значно зменшені порівняно зі сталлю. Навколишнє середовище дякує!
Нова, інтегрована фінішна лінія для виробництва алюмінієвих листів для автомобільного будівництва (завод Constellium Neuf-Brisach)