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

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

हल्के वजन के विकास की प्रक्रिया में, एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं को अन्य नई सामग्रियों, जैसे उच्च शक्ति वाले स्टील, के साथ भयंकर प्रतिस्पर्धा का सामना करना पड़ रहा है, 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 पर उपयुक्त सामग्री लगाने 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),

BIW डिज़ाइन रणनीति

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

1. छोटी और मध्यम आकार की कारों के लिए "प्रोफ़ाइल स्पेस फ़्रेम डिज़ाइन"ऑडी A8 इसका एक विशिष्ट उदाहरण है, सफ़ेद बॉडी का वज़न 277 किलोग्राम है, इसमें 59 प्रोफाइल (61 किलोग्राम), 31 कास्टिंग (39 किलोग्राम) और 170 शीट मेटल (177 किलोग्राम) हैं। इन्हें रिवेटिंग, MIG वेल्डिंग, लेज़र 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 किग्रा द्रव्यमान वाली "स्टैम्प्ड बॉडी मोनोकॉक संरचना" बॉडी-इन-व्हाइट में 22 प्रोफाइल (21 किग्रा), 15 कास्टिंग (15 किग्रा) और 273 शीट मेटल पार्ट्स (259 किग्रा) शामिल थे। कनेक्शन विधियों में बॉन्डिंग, रिवेटिंग और MIG वेल्डिंग शामिल हैं।

शरीर पर एल्यूमीनियम मिश्र धातु का अनुप्रयोग

1. आयु-कठोर Al-Mg-Si मिश्रधातु

6000 श्रृंखला के मिश्रधातुओं में मैग्नीशियम और सिलिकॉन होते हैं और वर्तमान में इनका उपयोग ऑटोमोटिव बॉडी शीट्स में A6016, A6111 और A6181A के रूप में किया जाता है। यूरोप में, 1-1.2 मिमी EN-6016 में उत्कृष्ट आकार देने की क्षमता और संक्षारण प्रतिरोध होता है और इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

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

अपनी विशिष्ट उच्च विकृति कठोरता के कारण, Al-Mg-Mn मिश्रधातुएँ उत्कृष्ट आकार देने की क्षमता और उच्च शक्ति प्रदर्शित करती हैं, और ऑटोमोटिव हॉट-रोल्ड और कोल्ड-रोल्ड शीट्स और हाइड्रोफॉर्म्ड ट्यूब्स में व्यापक रूप से उपयोग की जाती हैं। चेसिस या पहियों में इनका प्रयोग और भी अधिक प्रभावी होता है क्योंकि अनस्प्रंग गतिमान पुर्जों के भार में कमी से ड्राइविंग आराम बढ़ता है और शोर का स्तर कम होता है।

3. एल्युमिनियम प्रोफाइल

यूरोप में, एल्युमीनियम प्रोफ़ाइल डिज़ाइन पर आधारित पूरी तरह से नई कार अवधारणाएँ प्रस्तावित की गईं, उदाहरण के लिए, एल्युमीनियम मिश्र धातु फ्रेम और जटिल उप-संरचनाएँ। जटिल डिज़ाइन और कार्यात्मक एकीकरण की उनकी अपार 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 कठोरीकरण योग्य मिश्र धातुओं का उपयोग किया जाता है। आकार देने की क्षमता और अंतिम शक्ति को बाद में गर्म करके आयु कठोरीकरण के माध्यम से नियंत्रित किया जाता है। एल्युमीनियम मिश्र धातु प्रोफाइल का उपयोग मुख्य रूप से फ्रेम डिज़ाइन, क्रैश बीम और अन्य क्रैश घटकों में किया जाता है।

4. एल्यूमीनियम कास्टिंग

कास्टिंग ऑटोमोबाइल में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले एल्यूमीनियम घटक हैं, जैसे इंजन ब्लॉक, सिलेंडर हेड और विशेष चेसिस घटक। यहाँ तक कि डीजल इंजन, जिन्होंने यूरोप में अपनी बाजार हिस्सेदारी में उल्लेखनीय वृद्धि की है, भी मजबूती और टिकाऊपन की बढ़ती माँग के कारण एल्यूमीनियम कास्टिंग की ओर रुख कर रहे हैं। साथ ही, एल्यूमीनियम कास्टिंग का उपयोग फ्रेम डिज़ाइन, शाफ्ट भागों और संरचनात्मक भागों में भी किया जा रहा है, और नए AlSiMgMn एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं की उच्च-दाब कास्टिंग ने अधिक मजबूती और लचीलापन प्राप्त किया है।

एल्युमीनियम अपने कम घनत्व, अच्छी बनावट और अच्छे संक्षारण प्रतिरोध के कारण कई ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों जैसे चेसिस, बॉडी और कई संरचनात्मक घटकों के लिए पसंदीदा सामग्री है। बॉडी संरचना डिज़ाइन में प्रयुक्त एल्युमीनियम, प्रदर्शन आवश्यकताओं को पूरा करने के आधार पर, कम से कम 30% वज़न कम कर सकता है। इसके अलावा, एल्युमीनियम मिश्र धातुओं का उपयोग वर्तमान आवरण के अधिकांश भागों में किया जा सकता है। कुछ मामलों में, जहाँ उच्च शक्ति की आवश्यकता होती है, 7000 श्रृंखला के मिश्र धातु अभी भी गुणवत्ता लाभ बनाए रख सकते हैं। इसलिए, उच्च-मात्रा वाले अनुप्रयोगों के लिए, एल्युमीनियम मिश्र धातु वज़न कम करने के उपाय सबसे किफायती तरीका हैं।

MAT एल्युमिनियम से मे जियांग द्वारा संपादित