यूरोपीय ऑटोमोबाइल में एल्युमिनियम मिश्र धातु की अनुप्रयोग स्थिति और विकास प्रवृत्ति

यूरोपीय ऑटोमोबाइल उद्योग अपने उन्नत और अत्यधिक अभिनव के लिए प्रसिद्ध है। ऊर्जा की बचत और उत्सर्जन में कमी की नीतियों को बढ़ावा देने के साथ, ईंधन की खपत और कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन को कम करने के लिए, बेहतर और अभिनव रूप से डिज़ाइन किए गए एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं का ऑटोमोबाइल डिज़ाइन में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। आँकड़ों के अनुसार, पिछले दस वर्षों में, यात्री कारों में इस्तेमाल होने वाले एल्यूमीनियम की औसत मात्रा दोगुनी हो गई है, और एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं के वजन में कमी नीचे चित्र 1 में दिखाई गई है। अभिनव डिजाइन अवधारणाओं के आधार पर, यह प्रवृत्ति अगले कुछ वर्षों में जारी रहेगी।

हल्के विकास की प्रक्रिया में, एल्यूमीनियम मिश्र धातु अन्य नई सामग्रियों, जैसे उच्च शक्ति वाले स्टील के साथ भयंकर प्रतिस्पर्धा का सामना कर रहे हैं, जो पतली दीवार वाले डिजाइन के बाद भी उच्च शक्ति बनाए रख सकते हैं। इसके अलावा, मैग्नीशियम, टाइटेनियम, ग्लास या कार्बन फाइबर मिश्रित सामग्री हैं, जिनमें से बाद वाले का पहले से ही एयरोस्पेस में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। अब बहु-सामग्री डिजाइन की अवधारणा को ऑटोमोबाइल डिजाइन में एकीकृत किया गया है, और उपयुक्त भागों में उपयुक्त सामग्री लागू करने के प्रयास किए जा रहे हैं। एक बहुत ही महत्वपूर्ण चुनौती कनेक्शन और सतह के उपचार की समस्या है, और विभिन्न समाधान विकसित किए गए हैं, जैसे इंजन ब्लॉक और पावर ट्रेन घटक, फ्रेम डिजाइन (ऑडी ए 2, ए 8, बीएमडब्ल्यू जेड 8, लोटस एलीज़), पतली प्लेट संरचना (होंडा एनएसएक्स, जगुआर, रोवर), निलंबन (डीसी-ई क्लास

BIW डिजाइन रणनीति

बॉडी-इन-व्हाइट एक पारंपरिक कार का सबसे भारी हिस्सा है, जो वाहन के वजन का 25% से 30% हिस्सा होता है। बॉडी-इन-व्हाइट डिज़ाइन में दो संरचनात्मक डिज़ाइन हैं।

1. छोटी और मध्यम आकार की कारों के लिए "प्रोफ़ाइल स्पेस फ़्रेम डिज़ाइन"ऑडी ए8 इसका एक विशिष्ट उदाहरण है, सफ़ेद रंग की बॉडी का वजन 277 किलोग्राम है, इसमें 59 प्रोफाइल (61 किलोग्राम), 31 कास्टिंग (39 किलोग्राम) और 170 शीट मेटल (177 किलोग्राम) हैं। इन्हें रिवेटिंग, एमआईजी वेल्डिंग, लेजर वेल्डिंग, अन्य हाइब्रिड वेल्डिंग, ग्लूइंग आदि द्वारा जोड़ा जाता है।

2. मध्यम से बड़ी क्षमता वाले ऑटोमोबाइल अनुप्रयोगों के लिए “डाई-फोर्ज्ड शीट मेटल मोनोकोक संरचना”उदाहरण के लिए, जगुआर XJ (X350), 2002 मॉडल (जैसा कि नीचे चित्र 4 में दिखाया गया है), 295 किलोग्राम वजन वाली "स्टैम्प्ड बॉडी मोनोकोक संरचना" बॉडी-इन-व्हाइट में 22 प्रोफाइल (21 किलोग्राम), 15 कास्टिंग (15 किलोग्राम) और 273 शीट मेटल पार्ट्स (259 किलोग्राम) शामिल थे। कनेक्शन विधियों में बॉन्डिंग, रिवेटिंग और MIG वेल्डिंग शामिल हैं।

शरीर पर एल्युमिनियम मिश्र धातु का अनुप्रयोग

1. आयु-कठोर Al-Mg-Si मिश्रधातु

6000 श्रृंखला मिश्र धातुओं में मैग्नीशियम और सिलिकॉन होते हैं और वर्तमान में इनका उपयोग ऑटोमोटिव बॉडी शीट में A6016, A6111 और A6181A के रूप में किया जाता है। यूरोप में, 1-1.2 मिमी EN-6016 में उत्कृष्ट रूप-निर्माण और संक्षारण प्रतिरोध है और इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

2. गैर-ताप उपचार योग्य Al-Mg-Mn मिश्र धातु

अपनी विशिष्ट उच्च तनाव कठोरता के कारण, Al-Mg-Mn मिश्र धातु उत्कृष्ट रूप-रेखा और उच्च शक्ति प्रदर्शित करते हैं, और ऑटोमोटिव हॉट-रोल्ड और कोल्ड-रोल्ड शीट और हाइड्रोफॉर्मेड ट्यूब में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। चेसिस या पहियों में अनुप्रयोग और भी अधिक प्रभावी है क्योंकि अनस्प्रंग मूविंग पार्ट्स के द्रव्यमान में कमी अतिरिक्त रूप से ड्राइविंग आराम को बढ़ाती है और शोर के स्तर को कम करती है।

3. एल्युमिनियम प्रोफाइल

यूरोप में, एल्युमिनियम प्रोफाइल डिज़ाइन के आधार पर पूरी तरह से नई कार अवधारणाएँ प्रस्तावित की गईं, उदाहरण के लिए, एल्युमिनियम मिश्र धातु फ्रेम और जटिल उप-संरचनाएँ। जटिल डिज़ाइन और कार्यात्मक एकीकरण के लिए उनकी महान क्षमता उन्हें लागत-प्रभावी श्रृंखला उत्पादन के लिए सबसे उपयुक्त बनाती है। चूँकि एक्सट्रूज़न के दौरान शमन की आवश्यकता होती है, इसलिए मध्यम शक्ति 6000 और उच्च शक्ति 7000 आयु कठोर मिश्र धातुओं का उपयोग किया जाता है। बाद में गर्म करके आयु कठोरीकरण के माध्यम से रूप-रेखा और अंतिम शक्ति को नियंत्रित किया जाता है। एल्युमिनियम मिश्र धातु प्रोफाइल का उपयोग मुख्य रूप से फ्रेम डिज़ाइन, क्रैश बीम और अन्य क्रैश घटकों में किया जाता है।

4. एल्युमिनियम कास्टिंग

कास्टिंग ऑटोमोबाइल में सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किए जाने वाले एल्यूमीनियम घटक हैं, जैसे इंजन ब्लॉक, सिलेंडर हेड और विशेष चेसिस घटक। यहां तक ​​कि डीजल इंजन, जिन्होंने यूरोप में अपने बाजार हिस्से में काफी वृद्धि की है, ताकत और स्थायित्व की बढ़ती मांगों के कारण एल्यूमीनियम कास्टिंग में स्थानांतरित हो रहे हैं। साथ ही, एल्यूमीनियम कास्टिंग का उपयोग फ्रेम डिजाइन, शाफ्ट भागों और संरचनात्मक भागों में भी किया जा रहा है, और नए AlSiMgMn एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं की उच्च दबाव वाली कास्टिंग ने उच्च शक्ति और लचीलापन हासिल किया है।

एल्युमीनियम अपने कम घनत्व, अच्छी फॉर्मेबिलिटी और अच्छे संक्षारण प्रतिरोध के कारण चेसिस, बॉडी और कई संरचनात्मक घटकों जैसे कई ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों के लिए पसंदीदा सामग्री है। बॉडी स्ट्रक्चर डिज़ाइन में इस्तेमाल किया जाने वाला एल्युमीनियम प्रदर्शन आवश्यकताओं को पूरा करने के आधार पर कम से कम 30% वजन कम कर सकता है। इसके अलावा, एल्युमीनियम मिश्र धातु को वर्तमान कवर के अधिकांश हिस्सों पर लागू किया जा सकता है। उच्च शक्ति आवश्यकताओं वाले कुछ मामलों में, 7000 श्रृंखला मिश्र धातु अभी भी गुणवत्ता लाभ बनाए रख सकते हैं। इसलिए, उच्च-मात्रा वाले अनुप्रयोगों के लिए, एल्युमीनियम मिश्र धातु वजन घटाने के उपाय सबसे किफायती तरीका है।

MAT एल्युमिनियम से मई जियांग द्वारा संपादित