Mae diwydiant modurol Ewrop yn enwog am ei fod yn uwch ac yn hynod arloesol. Gyda hyrwyddo polisïau arbed ynni a lleihau allyriadau, er mwyn lleihau'r defnydd o danwydd ac allyriadau carbon deuocsid, defnyddir aloion alwminiwm gwell ac arloesol yn helaeth mewn dylunio modurol. Yn ôl ystadegau, yn ystod y deng mlynedd diwethaf, mae'r swm cyfartalog o alwminiwm a ddefnyddir mewn ceir teithwyr wedi dyblu, a dangosir y gostyngiad pwysau mewn aloion alwminiwm yn Ffigur 1 isod. Yn seiliedig ar gysyniadau dylunio arloesol, bydd y duedd hon yn parhau yn ystod y blynyddoedd nesaf.
Yn y broses o ddatblygu pwysau ysgafn, mae aloion alwminiwm yn wynebu cystadleuaeth ffyrnig â deunyddiau newydd eraill, fel dur cryfder uchel, a all barhau i gynnal cryfder uchel ar ôl dylunio waliau tenau. Yn ogystal, mae deunyddiau cyfansawdd magnesiwm, titaniwm, gwydr neu ffibr carbon, ac mae'r olaf ohonynt eisoes yn cael eu defnyddio'n helaeth mewn awyrofod. Nawr mae'r cysyniad o ddylunio aml-ddeunydd wedi'i integreiddio i ddylunio ceir, ac mae ymdrechion yn cael eu gwneud i gymhwyso deunyddiau addas i rannau addas. Her bwysig iawn yw problem cysylltu a thrin arwyneb, ac mae amrywiol atebion wedi'u datblygu, megis cydrannau bloc injan a thrên pŵer, dyluniad ffrâm (Audi A2, A8, BMW Z8, Lotus Elise), strwythur plât tenau (Honda NSX, Jaguar, Rover), ataliad (dosbarth DC-E, Renault, Peugeot) a dyluniad cydrannau strwythurol eraill. Mae Ffigur 2 yn dangos cydrannau alwminiwm a ddefnyddir mewn ceir.
Strategaeth Dylunio BIW
Y corff gwyn yw rhan drymaf car confensiynol, gan gyfrif am 25% i 30% o bwysau'r cerbyd. Mae dau ddyluniad strwythurol yn y dyluniad corff gwyn.
1. "Dyluniad ffrâm gofod proffil" ar gyfer ceir bach a chanolig eu maintMae'r Audi A8 yn enghraifft nodweddiadol, mae'r corff gwyn yn pwyso 277 kg, yn cynnwys 59 o broffiliau (61 kg), 31 o gastiau (39 kg) a 170 o ddalennau metel (177 kg). Maent wedi'u cysylltu trwy rifio, weldio MIG, weldio laser, weldio hybrid arall, gludo, ac ati.
2. “Strwythur monocoque metel dalen wedi'i ffugio” ar gyfer cymwysiadau ceir capasiti canolig i fawr: er enghraifft, Jaguar XJ (X350), model 2002 (fel y dangosir yn Ffigur 4 isod), màs 295 kg o “strwythur monocoque corff wedi’i stampio” roedd y corff gwyn yn cynnwys 22 proffil (21 kg), 15 cast (15 kg) a 273 rhan dalen fetel (259 kg). Mae'r dulliau cysylltu yn cynnwys bondio, rhybedu, a weldio MIG.
Cymhwyso Aloi Alwminiwm ar y Corff
1. Aloi Al-Mg-Si wedi'i galedu â heneiddio
Mae aloion cyfres 6000 yn cynnwys magnesiwm a silicon ac fe'u defnyddir ar hyn o bryd mewn dalennau corff modurol fel A6016, A6111 ac A6181A. Yn Ewrop, mae gan EN-6016 1-1.2mm ffurfiadwyedd a gwrthiant cyrydiad rhagorol ac fe'i defnyddir yn helaeth.
2. Aloi Al-Mg-Mn na ellir ei drin â gwres
Oherwydd ei galedu straen uchel penodol, mae aloion Al-Mg-Mn yn arddangos ffurfiadwyedd rhagorol a chryfder uchel, ac fe'u defnyddir yn helaeth mewn dalennau modurol wedi'u rholio'n boeth ac wedi'u rholio'n oer a thiwbiau hydroffurfiedig. Mae'r defnydd yn y siasi neu'r olwynion hyd yn oed yn fwy effeithiol oherwydd bod y gostyngiad màs mewn rhannau symudol heb sbringiau hefyd yn gwella cysur gyrru ac yn lleihau lefelau sŵn.
3. Proffil alwminiwm
Yn Ewrop, cynigiwyd cysyniadau ceir cwbl newydd yn seiliedig ar ddylunio proffiliau alwminiwm, er enghraifft, fframiau aloi alwminiwm ac is-strwythurau cymhleth. Mae eu potensial mawr ar gyfer dyluniadau cymhleth ac integreiddio swyddogaethol yn eu gwneud yn fwyaf addas ar gyfer cynhyrchu cyfres cost-effeithiol. Gan fod angen diffodd yn ystod allwthio, defnyddir aloion caledu oedran cryfder canolig 6000 a chryfder uchel 7000. Rheolir ffurfiadwyedd a chryfder eithaf trwy galedu oedran trwy wresogi dilynol. Defnyddir proffiliau aloi alwminiwm yn bennaf mewn dylunio fframiau, trawstiau damwain a chydrannau damwain eraill.
4. Castio alwminiwm
Castiadau yw'r cydrannau alwminiwm a ddefnyddir fwyaf mewn ceir, fel blociau injan, pennau silindr a chydrannau siasi arbennig. Mae hyd yn oed peiriannau diesel, sydd wedi cynyddu eu cyfran o'r farchnad yn Ewrop yn fawr, yn symud i gastiadau alwminiwm oherwydd y galw cynyddol am gryfder a gwydnwch. Ar yr un pryd, mae castiadau alwminiwm hefyd yn cael eu defnyddio mewn dylunio fframiau, rhannau siafft a rhannau strwythurol, ac mae castio pwysedd uchel aloion alwminiwm AlSiMgMn newydd wedi cyflawni cryfder a hydwythedd uwch.
Alwminiwm yw'r deunydd o ddewis ar gyfer llawer o gymwysiadau modurol fel siasi, corff a llawer o gydrannau strwythurol oherwydd ei ddwysedd isel, ei ffurfiadwyedd da a'i wrthwynebiad cyrydiad da. Gall alwminiwm a ddefnyddir mewn dylunio strwythur corff gyflawni gostyngiad pwysau o leiaf 30% o dan y rhagdybiaeth o fodloni gofynion perfformiad. Hefyd, gellir defnyddio aloion alwminiwm ar y rhan fwyaf o rannau'r gorchudd cyfredol. Mewn rhai achosion gyda gofynion cryfder uchel, gall aloion cyfres 7000 barhau i gynnal manteision ansawdd. Felly, ar gyfer cymwysiadau cyfaint uchel, atebion lleihau pwysau aloi alwminiwm yw'r dull mwyaf economaidd.
Golygwyd gan May Jiang o MAT Aluminum
Amser postio: Rhag-08-2023
