यूरोपीय ऑटोमोबाइल में एल्यूमिनियम मिश्र धातु के अनुप्रयोग की स्थिति और विकास की प्रवृत्ति

यूरोपीय ऑटोमोबाइल उद्योग अपने उन्नत और अत्यधिक नवीनता के लिए प्रसिद्ध है। ऊर्जा बचत और उत्सर्जन कटौती नीतियों को बढ़ावा देने के साथ, ईंधन की खपत और कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन को कम करने के लिए, ऑटोमोबाइल डिजाइन में बेहतर और नवीन रूप से डिजाइन किए गए एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। आंकड़ों 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 को नीचे चित्र 1 में दिखाया गया है। नवीन डिज़ाइन अवधारणाओं के आधार पर, यह प्रवृत्ति अगले कुछ वर्षों में भी जारी रहेगी।

हल्के वजन के विकास की प्रक्रिया में, एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं को उच्च शक्ति वाले स्टील जैसी अन्य नई सामग्रियों 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 पहले से ही एयरोस्पेस में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। अब बहु-सामग्री डिज़ाइन की अवधारणा को ऑटोमोबाइल डिज़ाइन में एकीकृत किया गया है, और उपयुक्त भागों में उपयुक्त सामग्री लागू करने का प्रयास किया जा रहा है। 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 एलिस), पतली प्लेट संरचना (होंडा एनएसएक्स) , जगुआर, रोवर), सस्पेंशन (DC-E क्लास, रेनॉल्ट, प्यूज़ो) और अन्य संरचनात्मक घटक डिज़ाइन। चित्र 2 ऑटोमोबाइल में उपयोग किए जाने वाले एल्यूमीनियम के घटकों को दर्शाता है।

बीआईडब्ल्यू डिजाइन रणनीति

बॉडी-इन-व्हाइट एक पारंपरिक कार का सबसे भारी हिस्सा है, जो वाहन के वजन का 25% से 30% तक 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 A8 एक विशिष्ट उदाहरण है, सफेद रंग की बॉडी का वजन 277 किलोग्राम है, इसमें 59 प्रोफाइल (61 किलोग्राम), 31 कास्टिंग (39 किलोग्राम) और 170 शीट मेटल (177 किलोग्राम) शामिल हैं। वे रिवेटिंग, एमआईजी वेल्डिंग, लेजर वेल्डिंग, अन्य हाइब्रिड वेल्डिंग, ग्लूइंग आदि से जुड़े हुए हैं।

2. मध्यम से बड़ी क्षमता वाले ऑटोमोबाइल अनुप्रयोगों के लिए "डाई-फोर्ज्ड शीट मेटल मोनोकोक संरचना"।: उदाहरण के लिए, जैगुआर और 273 शीट धातु के हिस्से (259 किग्रा)। कनेक्शन विधियों में बॉन्डिंग, रिवेटिंग और एमआईजी वेल्डिंग शामिल हैं।

शरीर पर एल्यूमिनियम मिश्र धातु का अनुप्रयोग

1. आयु-कठोर अल-एमजी-सी मिश्र धातु

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

2. गैर-गर्मी उपचार योग्य अल-एमजी-एमएन मिश्र धातु

अपने विशिष्ट उच्च तनाव सख्त होने के कारण, अल-एमजी-एमएन मिश्र धातु उत्कृष्ट फॉर्मेबिलिटी और उच्च शक्ति का प्रदर्शन करते हैं, और ऑटोमोटिव हॉट-रोल्ड और कोल्ड-रोल्ड शीट और हाइड्रोफॉर्मेड ट्यूबों में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। चेसिस या पहियों में अनुप्रयोग और भी अधिक प्रभावी है क्योंकि अनस्प्रंग मूविंग पार्ट्स की बड़े पैमाने पर कमी अतिरिक्त रूप से ड्राइविंग आराम को बढ़ाती है और शोर के स्तर को कम करती है।

3. एल्यूमिनियम प्रोफ़ाइल

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

4. एल्यूमिनियम कास्टिंग

कास्टिंग ऑटोमोबाइल में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले एल्यूमीनियम घटक हैं, जैसे इंजन ब्लॉक, सिलेंडर हेड और विशेष चेसिस घटक। यहां तक ​​कि डीजल इंजन, जिन्होंने यूरोप में अपनी बाजार हिस्सेदारी में काफी वृद्धि की है, ताकत और स्थायित्व की बढ़ती मांग के कारण एल्यूमीनियम कास्टिंग में स्थानांतरित हो रहे हैं। इसी समय, 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 कास्टिंग ने उच्च शक्ति और लचीलापन हासिल किया है।

एल्युमीनियम अपने कम घनत्व, अच्छी फॉर्मेबिलिटी और अच्छे संक्षारण प्रतिरोध के कारण कई ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों जैसे चेसिस, बॉडी और कई संरचनात्मक घटकों के लिए पसंद की सामग्री है। बॉडी संरचना डिज़ाइन में उपयोग किया जाने वाला एल्युमीनियम प्रदर्शन आवश्यकताओं को पूरा करने के आधार पर कम से कम 30% वजन में कमी ला सकता है। इसके अलावा, एल्यूमीनियम मिश्र धातु को वर्तमान कवर के अधिकांश हिस्सों पर लगाया 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, एल्यूमीनियम मिश्र धातु वजन घटाने के समाधान सबसे किफायती तरीका हैं।

MAT एल्यूमिनियम से मे जियांग द्वारा संपादित