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鋁合金型材的應(yīng)用能否實(shí)現(xiàn)汽車輕量化發(fā)展趨勢(shì)
千萬不要以為全鋁車身就等于純鋁車身,所謂的全鋁車身,實(shí)際上指的是汽車的主要結(jié)構(gòu)部位用的是鋁合金,其它的部位和零件可以用非鋁制品材料來完成,具體應(yīng)用要根據(jù)汽車的受力部位大小來決定,主要受力部位用鋁合金材料,利用鋁合金型材的密度小來達(dá)到汽車的輕量化的效果。
鋁型材的種類很多,用于汽車制造上用的鋁型材以6063-T5為主,它是以鋁為主要合金元素,加入其它的合金擠壓而成的一種新型合金材料,每一種合金元素都有不同的作用與特性。鋁元素的密度很輕,只有2.7g/cm3,只相當(dāng)于鋼材的1/3,純鋁的強(qiáng)度很低,通過加入其它的鎂、銅、錳、硅、鋅等元素,使鋁型材的抗拉強(qiáng)度達(dá)到180MPa,屈服強(qiáng)度達(dá)到127MPa,大大提高了鋁型材的力學(xué)性能。而整體車身的重量減輕了一半,鋁型材只需要用一半厚度的材料,便可達(dá)到鋼材相同的強(qiáng)度,充分利用了鋁型材質(zhì)量輕和強(qiáng)度高的優(yōu)勢(shì)。
知道了全鋁車身并非全身都是鋁合金材料制成的,那么我們就來了解一下具體哪些地方用到哪種型號(hào)的鋁型材。目前全鋁車身用的鋁型材主要為5系(鋁鎂合金)和6系(鋁鎂硅)合金,加入的鎂元素可以提高鋁型材的強(qiáng)度,當(dāng)然2系(鋁銅合金)和7系(鋁鋅合金)也會(huì)用到,2系鋁合金中加入的銅元素可以提高車身的硬度,一般用來做車身用的鈑金件,7系它具有非常好的耐腐蝕性與耐磨性,但是由于我國國內(nèi)的生產(chǎn)技術(shù)水平尚達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn),通常需要依賴進(jìn)口,而且由于價(jià)格偏貴,只在航空和軍工等高端領(lǐng)域使用,全鋁車身上的也只是最關(guān)鍵的部位使用,比如去年12月份上市的蔚來汽車ES8,只在縱梁部位使用了7003型號(hào)的鋁型材,其它部位如底盤和鑄件也是使用的5系和6系鋁型材,有些車身的引擎蓋也用的是鋁型材。
汽車用材料的更新?lián)Q代除了環(huán)保,最主要的就是以輕來吸引用戶。傳統(tǒng)的鋼材結(jié)構(gòu)的汽車車身約占到整個(gè)車體重量的35%,而采用鋁合金材料制成的車身,整體重量可減少40%,打個(gè)比方,同一款型號(hào)的汽車,用鋼材結(jié)構(gòu)制造的整體重量為1000kg,而用鋁型材制造的整體質(zhì)量只有600kg,相當(dāng)于從車上下來4個(gè)成年人,毫無疑問,使用全鋁車身的汽車最少可以瞬間提速,輕量化的效果不言而喻。當(dāng)然全鋁車身的價(jià)格不菲,目前還無法普及,因?yàn)殇X合金的成本本來就不便宜,加上鋁型材加工的過程也比鋼材復(fù)雜,后期還要進(jìn)行噴砂氧化和陽極氧化等各種表面處理工序,以提高鋁型材的耐腐蝕性與外觀性能,整體造價(jià)就要高出很多,如果不從成本方面來考慮,肯定會(huì)選擇全鋁車身的汽車,畢竟在輕量化的基礎(chǔ)上,它的強(qiáng)度與防腐蝕性能以及其它方面的性能都可以達(dá)到用戶的使用需求。
勿庸置疑,全鋁車身發(fā)揮了鋁型材的各種優(yōu)點(diǎn):整體質(zhì)量輕便、耐腐蝕性強(qiáng)、強(qiáng)度高、抗沖擊力強(qiáng),在車體的主要受力部位使用鋁型材材料,在保障安全性能的前提下,各種抗壓強(qiáng)度并沒有受到影響,整個(gè)車身的重量得到大幅度降低,從而達(dá)到汽車輕量化的使用效果,為用戶帶來全新的駕駛體驗(yàn),不過生產(chǎn)成本高仍然是全鋁車身目前發(fā)展不能普及的重要原因。