U vraagt zich misschien af: "Wat maakt aluminium in auto's zo alledaags?" of "Wat maakt aluminium zo'n geweldig materiaal voor autocarrosserieën?" zonder te beseffen dat aluminium al sinds het begin van de auto-industrie wordt gebruikt. Al in 1889 werd aluminium in grote hoeveelheden geproduceerd en gegoten, gewalst en gevormd in auto's.
Autofabrikanten grepen de kans aan om met een gemakkelijker te vormen materiaal te werken dan staal. Destijds bestonden er alleen zuiverdere vormen van aluminium, die kenmerkend zachter zijn en een grote vervormbaarheid en uitstekende corrosiebestendigheid hebben die lang meegaat. Deze factoren brachten autofabrikanten ertoe om grote carrosseriepanelen te zandgieten en te vormen, die vervolgens met de hand werden gelast en gepolijst.
Halverwege de 20e eeuw gebruikten enkele van de meest gerenommeerde autofabrikanten aluminium in auto's, waaronder Bugatti, Ferrari, BMW, Mercedes en Porsche.
Waarom aluminium voor auto's?
Auto's zijn complexe machines die uit zo'n 30.000 onderdelen bestaan. De carrosserie, oftewel het skelet van het voertuig, is het duurst en meest cruciaal voor de voertuigproductie.
Ze omvatten de buitenste panelen die de vorm van het voertuig bepalen, en de binnenste panelen die als versteviging dienen. De panelen worden aan de stijlen en de reling gelast. De carrosserieën omvatten vervolgens de voor- en achterdeuren, motorbalken, wielkasten, bumpers, motorkappen, passagierscompartimenten, voor-, dak- en vloerpanelen.
Structurele degelijkheid is de belangrijkste eis voor autocarrosserieën. Autocarrosserieën moeten echter ook licht van gewicht zijn, betaalbaar in productie, roestbestendig en de aantrekkelijke eigenschappen hebben die consumenten zoeken, zoals een uitstekende oppervlakteafwerking.
Aluminium voldoet aan deze eisen om een aantal redenen:
Veelzijdigheid
Aluminium is natuurlijk een buitengewoon veelzijdig materiaal. De vervormbaarheid en corrosiebestendigheid van aluminium maken het gemakkelijk te bewerken en te vormen.
Het is ook verkrijgbaar in verschillende formaten, zoals aluminium platen, aluminium spoelen, aluminium buizen, aluminium buizen, aluminium kanalen, aluminium balken, aluminium staven en aluminium hoeken.
Dankzij de veelzijdigheid is aluminium een uitstekend materiaal voor een groot aantal toepassingen in de auto-industrie, waarbij verschillende eigenschappen vereist zijn, zoals grootte en vorm, vloeigrens, afwerking of corrosiebestendigheid.
Gemakkelijk te verwerken
De prestatiekwaliteit en veelzijdigheid kunnen worden verbeterd door middel van diverse productieprocessen, zoals bakharden, werk- en precipitatieharden, trekken, gloeien, gieten, vormen en extruderen. Verbeterde lastechnologieën maken het verbinden van aluminium steeds eenvoudiger en veiliger.
Lichtgewicht en duurzaam
Aluminium heeft een hoge sterkte-gewichtsverhouding, wat betekent dat het licht en duurzaam is. De automobielindustrie richt zich met name op gewichtsvermindering, een belangrijk doel in de industrie om te voldoen aan strengere emissiedoelstellingen.
Onderzoek van Drive Aluminum bevestigt dat aluminium in auto's het gewicht van voertuigen verlaagt en het brandstofverbruik en de actieradius van elektrische voertuigen (EV's) vergroot. Aangezien de consumentenvraag en milieustimulansen leiden tot een toenemende productie van EV's, kunnen we verwachten dat aluminium in autocarrosserieën zal blijven toenemen als manier om het gewicht van accu's te compenseren en de uitstoot te verlagen.
Legeringsvermogen
Het feit dat aluminium kan worden gelegeerd met een reeks elementen om eigenschappen zoals sterkte, elektrische geleidbaarheid en corrosiebestendigheid te versterken, vergroot de toepassing ervan in de autoproductie.
Aluminium wordt onderverdeeld in legeringsseries, die worden bepaald door hun belangrijkste legeringselementen. De aluminiumlegeringsseries 1xxx, 2xxx, 3xxx, 4xxx, 5xxx, 6xxx en 7xxx omvatten allemaal legeringen die worden gebruikt in autocarrosserieën.
Lijst met aluminiumsoorten in autocarrosserieën
1100
De 1xxx-serie aluminium is het meest zuivere aluminium dat verkrijgbaar is. Met een zuiverheid van 99% is 1100 aluminiumplaat extreem vervormbaar. Het vertoont ook een uitstekende corrosiebestendigheid. Dit was een van de eerste legeringen die in voertuigen werd gebruikt en wordt nog steeds gebruikt, voornamelijk in warmte-isolatoren.
2024
De 2xxx-serie aluminium is gelegeerd met koper. 2024 wordt vaak gebruikt bij de productie van zuigers, remcomponenten, rotoren, cilinders, wielen en tandwielen omdat het een hoge sterkte en uitstekende vermoeiingsweerstand heeft.
3003, 3004, 3105
De 3xxx mangaanserie van aluminium is zeer vervormbaar. Je ziet ze het vaakst in de 3003, 3004 en 3105.
3003 vertoont een hoge sterkte, goede vervormbaarheid, bewerkbaarheid en trekeigenschappen. Het wordt vaak gebruikt voor autoleidingen, panelen en gietstukken voor hybride voertuigen en elektrische voertuigen.
De 3004 heeft veel kenmerken van de 3003 en kan bovendien worden gebruikt voor motorkappanelen en radiatoren.
3105 heeft een uitstekende corrosiebestendigheid, vervormbaarheid en laseigenschappen. Het wordt gebruikt in carrosserieplaten, spatborden, deuren en vloerpanelen.
4032
De 4xxx-serie van aluminium is gelegeerd met silicium. 4032 wordt gebruikt voor zuigers, compressorrollen en motoronderdelen omdat het uitstekend lasbaar en slijtvast is.
5005, 5052, 5083, 5182, 5251
De 5xxx-serie is een van de meest populaire aluminium carrosserieën. Het belangrijkste legeringselement is magnesium, dat bekend staat om zijn sterkte.
5005 is te zien in de carrosseriepanelen, brandstoftanks, stuurplaten en leidingen.
5052 wordt beschouwd als een van de meest bruikbare legeringen en komt daarom in een groot aantal auto-onderdelen voor. Je ziet het in brandstoftanks, vrachtwagentrailers, ophangingsplaten, displaypanelen, beugels, schijf- en trommelremmen en vele andere niet-kritieke auto-onderdelen.
5083 is uitstekend geschikt voor complexe autocomponenten zoals motorfundaties en carrosseriepanelen.
5182 is een belangrijk onderdeel van de carrosseriebouw. Van de structurele beugels tot de deuren, motorkappen en eindplaten van de voorspatborden.
5251 is te zien in autopaneel.
6016, 6022, 6061, 6082, 6181
De 6xxx aluminiumserie is een legering met magnesium en silicium, beschikt over de beste extrusie- en gietmogelijkheden en vertoont een ideaal oppervlakteafwerkingskarakter.
6016 en 6022 zijn geschikt voor de bekleding van auto's, deuren, kofferbakken, daken, spatborden en buitenplaten waar deukbestendigheid van groot belang is.
6061 kenmerkt zich door uitstekende oppervlaktekwaliteit, corrosiebestendigheid en hoge sterkte. Het is terug te vinden in dwarsbalken, remmen, wielen, aandrijfassen, carrosserieën van vrachtwagens en bussen, airbags en reservoirs.
6082 heeft een van de beste slagvastheidsgraden en wordt daarom gebruikt voor dragende constructies.
6181 dient als exterieurpaneel.
7003, 7046
De 7xxx is de krachtigste en meest sterke legeringsklasse, gelegeerd met zink en magnesium.
7003 is een extrusielegering die voornamelijk wordt gebruikt voor gelaste vormen bij de productie van stootbalken, zadelsliders, bumperversterkingen, motorframes en velgen.
7046 heeft holle extrusiemogelijkheden en goede laseigenschappen. Het wordt gebruikt in vergelijkbare toepassingen als 7003.
De toekomst van aluminium in auto's
We hebben alle reden om aan te nemen dat wat autofabrikanten eind 19e eeuw oppikten, nog steeds geldt: aluminium is een uitstekende keuze voor voertuigen! Sinds de introductie ervan hebben legeringen en verbeterde productietechnieken het gebruik van aluminium in auto's alleen maar doen toenemen. Gecombineerd met de wereldwijde bezorgdheid over duurzaamheid en milieu-impact, wordt verwacht dat aluminium een aanzienlijke impact zal hebben op de auto-industrie.
Auteur: Sara Montijo
Bron: https://www.kloecknermetals.com/blog/aluminum-in-cars/
(Bij inbreuk kunt u contact met ons opnemen verwijderd.)
Bewerkt door May Jiang van MAT Aluminum
Geplaatst op: 22 mei 2023
