Nghiên cứu ứng dụng hợp kim nhôm trong sản xuất ô tô

Nghiên cứu ứng dụng hợp kim nhôm trong sản xuất ô tô

Trong quá trình phát triển kinh tế toàn cầu, Vấn đề môi trường và năng lượng đã thu hút sự quan tâm của toàn thế giới và trở thành vấn đề quan trọng hạn chế sự phát triển bền vững của các quốc gia.. Đối với ngành công nghiệp ô tô, cần tăng cường chú ý đến thiết kế ô tô tiết kiệm năng lượng và thân thiện với môi trường. Giờ đây, phát triển nhẹ là một cách quan trọng để các công ty ô tô khác nhau nâng cao khả năng cạnh tranh của họ. Sau khi khái niệm ô tô hạng nhẹ được đề xuất, nhiều vật liệu nhẹ được sử dụng trong sản xuất ô tô, đó là trọng tâm chú ý trong sự phát triển của ngành công nghiệp ô tô. Trong số các vật liệu nhẹ, tấm hợp kim nhôm đã được sử dụng rộng rãi trong sản xuất ô tô vì mật độ thấp, cường độ cao, tỷ lệ phục hồi cao và khả năng chống va đập tốt, trở thành nguyên liệu lý tưởng cho sản xuất ô tô. So với các vật liệu nhẹ khác, chi phí ứng dụng của tấm hợp kim nhôm tương đối thấp và phạm vi ứng dụng tương đối rộng.

Đặc điểm của tấm hợp kim nhôm

Trong vỏ trái đất, hàm lượng hợp kim nhôm tương đối cao. Tấm hợp kim nhôm có thể làm vật liệu phủ ô tô có độ bền cao, khả năng chống va đập tốt và mật độ thấp bằng cách sử dụng công nghệ xử lý nhất định. Đồng thời, loại vật liệu này còn có ưu điểm là tỷ lệ tái chế cao, phù hợp với xu hướng phát triển bền vững và thân thiện với môi trường của ngành công nghiệp ô tô. So với hợp kim thép, vật liệu hợp kim nhôm có lợi thế lớn hơn. Hiệu suất của nhôm về độ bền và độ cứng thấp hơn so với sắt, nhưng vật liệu hợp kim nhôm được sản xuất bằng công nghệ xử lý nhất định có độ bền và độ cứng cao. Đồng thời, vì mật độ của nhôm thấp hơn mật độ của các nguyên tố thép, ngay cả khi độ dày của tấm hợp kim nhôm tăng lên, khối lượng tổng thể của nó vẫn còn nhỏ. Sử dụng nó trong sản xuất ô tô sẽ có tác dụng nhẹ tốt hơn. Với sự cải thiện không ngừng về trình độ phát triển xã hội của đất nước tôi, số lượng ô tô tiếp tục tăng, điều này cũng làm tăng sự chú ý của mọi người đến việc xử lý những chiếc xe bị phế liệu, và nghiên cứu tái chế, tái sử dụng vật liệu ô tô phế liệu không ngừng được tăng cường. Điều này phù hợp với khái niệm phát triển xanh của đất nước. Vật liệu hợp kim nhôm là vật liệu sản xuất ô tô xanh có giá trị tái chế tương đối cao và tỷ lệ tái chế cao. Trong sản xuất ô tô, việc sử dụng vật liệu hợp kim nhôm có thể làm giảm trọng lượng của ô tô đồng thời đảm bảo tính năng an toàn của ô tô, Điều này có lợi cho việc giảm tiêu thụ nhiên liệu và giảm ô nhiễm môi trường do khí thải ô tô. Đồng thời, giảm nhẹ phụ tùng ô tô có thể đảm bảo cải thiện hiệu suất quay của phụ tùng ô tô, từ đó cải thiện tỷ lệ sử dụng nhiên liệu của ô tô. Việc sử dụng hiệu quả vật liệu hợp kim nhôm có thể cải thiện sự an toàn khi vận hành ô tô. Việc sử dụng vật liệu hợp kim nhôm trên thân xe có thể cải thiện hiệu quả phanh của xe, giảm lực kéo do ô tô chịu, và ngăn xe tạo ra lực tác động lớn khi va chạm nghiêm trọng, từ đó gây thiệt hại nghiêm trọng cho người lái xe. Việc sử dụng vật liệu hợp kim nhôm có thể giảm trọng lượng của xe và mở rộng phạm vi hoạt động của các loại xe sử dụng năng lượng mới. Các phương tiện sử dụng năng lượng mới sử dụng điện làm nguồn năng lượng cốt lõi cần làm tốt việc giảm nhẹ các bộ phận bên trong, pin và thân máy. Vật liệu hợp kim nhôm có thể đáp ứng hiệu quả nhu cầu sản xuất xe năng lượng mới. Với điều kiện đảm bảo độ cứng và độ bền ban đầu của các bộ phận, nó có thể đạt được trọng lượng nhẹ của các phương tiện sử dụng năng lượng mới và mở rộng phạm vi hoạt động của chúng.

Ứng dụng tấm hợp kim nhôm trong sản xuất ô tô

Ứng dụng trong thân ô tô

Là bộ phận lớn nhất trong toàn bộ chiếc xe, thân ô tô chiếm khoảng 30% tổng trọng lượng của xe và khoảng 70% về mức tiêu thụ nhiên liệu. Chìa khóa để có được những chiếc ô tô nhẹ nằm ở việc đạt được thân xe nhẹ. Phân tích tác động của thân xe bằng hợp kim nhôm màu trắng đến trọng lượng nhẹ của ô tô, và kết quả cho thấy hệ số trọng lượng nhẹ tỷ lệ nghịch với tỷ lệ hợp kim nhôm sử dụng trong thân xe màu trắng. Sử dụng thân xe bằng hợp kim nhôm màu trắng là biện pháp hữu hiệu để đạt được ô tô nhẹ.

Ứng dụng trong khung gầm ô tô

Gầm ô tô là một trong những bộ phận cốt lõi của ô tô, hạch toán khoảng 27% trong tổng trọng lượng của xe, chỉ đứng sau thân xe màu trắng và hệ truyền động. Nghiên cứu về trọng lượng nhẹ của nó có ý nghĩa rất lớn trong việc thúc đẩy việc giảm nhẹ ô tô.

Trương Quảng Hà và cộng sự.. nghiên cứu quá trình hình thành của nó, thiết kế mẫu xe, vân vân. dựa trên nghiên cứu phân phối thị trường hiện tại và hợp kim nhôm nhẹ. Kết quả cho thấy hợp kim nhôm có mật độ thấp, và trọng lượng của tay lái giảm đi sau khi cải tiến. Đúc đùn sẽ trở thành lựa chọn chính cho khung gầm xe nhẹ. Huang Yucai đã nghiên cứu cách đạt được khung gầm nhẹ cho xe tải nhẹ và kết luận rằng sử dụng vật liệu nhẹ là một trong những cách chính để đạt được trọng lượng nhẹ, trong đó hợp kim nhôm nhẹ là tốt nhất. Lu Daxing và cộng sự.. thảo luận về trạng thái nhẹ của khung hợp kim nhôm và quy trình đúc đùn mới dựa trên quy trình nhẹ, sản phẩm và xu hướng khung gầm ô tô hợp kim nhôm, và tin rằng việc đúc đùn sẽ thúc đẩy ứng dụng rộng rãi hơn của vật liệu hợp kim nhôm.

Ứng dụng trong động cơ ô tô

Là nguồn năng lượng của ô tô, Động cơ ô tô là bộ phận quan trọng của chuyển động ô tô. Chúng quyết định hiệu suất tổng thể của ô tô và có tác động quan trọng đến tuổi thọ sử dụng cũng như trải nghiệm lái của ô tô.. Khối xi lanh nhôm, đầu xi lanh và đường ống nạp có thể giảm trọng lượng của động cơ bằng cách 30% ĐẾN 40%, đồng thời có thể tăng tỷ số nén động cơ, giảm căng thẳng nhiệt, và tăng công suất động cơ. Wang Lixin và cộng sự.. nghiên cứu kế hoạch để đạt được động cơ nhẹ, nói rằng kết quả cuối cùng của việc đạt được động cơ nhẹ là đạt được các bộ phận cụ thể của động cơ nhẹ, và đề xuất rằng việc sử dụng ốc vít và nhôm có độ bền thấp thay vì thép có thể giảm khối lượng và chi phí của chúng.. Để đạt được ô tô nhẹ, Chen Yun và cộng sự. đề xuất sử dụng phương pháp ép đùn để sản xuất giá treo động cơ bằng hợp kim nhôm, thiết kế toàn bộ quá trình đúc, và tiến hành xác minh sản xuất. Kết quả cho thấy biện pháp này có thể đáp ứng được yêu cầu sử dụng.

Ứng dụng trong bánh xe ô tô

Bánh xe ô tô sử dụng tấm hợp kim nhôm để đạt được trọng lượng nhẹ, có thể làm giảm mức tiêu thụ năng lượng ô tô và ô nhiễm môi trường khi ô tô đang lái. Bánh xe ô tô hợp kim nhôm có tính dẫn nhiệt kém, và sẽ không gây nổ lốp do sinh nhiệt và dẫn nhiệt trong quá trình phanh ô tô, có thể cải thiện sự an toàn của việc lái xe ô tô. Việc sử dụng bánh xe ô tô hợp kim nhôm và lốp radial có thể giảm thiểu tác động của rung động và đệm của ô tô, từ đó đảm bảo sự thoải mái của xe. Bánh xe ô tô hợp kim nhôm có tính lưu động và độ căng cao, vì vậy sau khi đánh bóng, ngoại hình rất đẹp, đặc biệt là sau khi xử lý chống ăn mòn, sự xuất hiện được giữ trong một thời gian dài. So với bánh xe ô tô làm bằng vật liệu khác, bánh xe ô tô hợp kim nhôm có lợi thế rõ ràng, được thể hiện chủ yếu ở hai khía cạnh. Đầu tiên, chúng tiết kiệm năng lượng và đơn giản. Điều này chủ yếu được xác định bởi đặc tính của tấm hợp kim nhôm. Chúng có mật độ nhỏ, có thể giảm mức tiêu thụ năng lượng đồng thời giảm trọng lượng của thân xe, đảm bảo cải thiện hiệu suất tăng tốc, có tác động tích cực đến phanh ô tô, và giảm ô nhiễm môi trường. Thứ hai, họ có hiệu suất tuyệt vời. Bánh xe ô tô hợp kim nhôm có khả năng giảm rung và tản nhiệt tốt, có thể giảm thiểu hiện tượng nổ lốp do nhiệt độ quá cao, từ đó cải thiện sự an toàn của việc lái xe ô tô.

Khi nâng cao chất lượng đúc bánh xe ô tô, cần phải làm tốt công việc kiểm soát chất lượng, phân tích các vấn đề về chất lượng có thể xảy ra trong quá trình đúc, và xây dựng các giải pháp hoàn hảo. Về công nghệ đúc áp suất thấp, cần phải kiểm soát quá trình làm khuôn, bơm khí nén khô vào khuôn, và duy trì áp lực để đảm bảo mọi công việc được hoàn thành với chất lượng và hiệu quả cao. Trong quá trình làm mát đường ống, khuôn sẽ bị ảnh hưởng bởi trình tự mở và thời gian mở khuôn. Ngoài ra, để làm khuôn, Việc kiểm soát nhiệt độ cũng rất quan trọng. Cần đảm bảo nhiệt độ của khuôn ổn định, cấu trúc của bánh xe nhỏ gọn, và tổ chức nội bộ chặt chẽ. Nói chung, phương tiện làm mát như nước và sương nước cần được bơm vào kênh làm mát. Trong hoạt động thực tế, cũng cần chú ý đến việc kiểm soát nhiệt độ và lưu lượng của môi trường làm mát.

Khi kiểm tra hiệu quả làm mát, cần đặt cặp nhiệt điện ở các vị trí khuôn khác nhau để theo dõi sự thay đổi nhiệt độ. Nếu quá trình đúc kéo sợi được chọn, chuyển động quay và hiệu ứng đùn phải được kiểm soát. Trong quá trình này, các phương pháp phổ biến bao gồm kéo sợi chia phiến, kéo sợi vành ống và phôi đúc sẵn kéo sợi mạnh. Trong quá trình đúc, phôi đúc sẵn phải được làm nóng trước để đảm bảo cải thiện hiệu suất kéo sợi và do đó cải thiện chất lượng sản phẩm. Trước khi quay, cần đảm bảo bề mặt trống sạch, mượt mà và không có đèn flash. Xử lý dự đoán có thể được sử dụng để đảm bảo độ sạch của bề mặt khuôn. Trong quá trình kéo sợi, hình dạng vành phải được xác nhận và kích thước xử lý phải được kiểm soát. Ngoài ra, cần đặc biệt chú ý đảm bảo chất lượng của vành để tránh những khuyết tật tương đối lớn ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.

Gợi ý ứng dụng tấm hợp kim nhôm trong sản xuất ô tô

Thành lập hợp kim nhôm ô tô chuyên nghiệp R&D hoặc tổ chức sản xuất

Ở nước ngoài, các công ty ô tô ở nhiều nước sử dụng hợp kim nhôm và sẽ hợp tác với các nhà sản xuất hợp kim nhôm chuyên nghiệp để tham gia R&D và sản xuất hợp kim nhôm để đảm bảo tính chuyên nghiệp trong sản xuất hợp kim nhôm và chất lượng của tấm hợp kim nhôm. Do đó, khi sản xuất ô tô, để cải thiện hiệu ứng nhẹ của ô tô, cần hợp tác với các nhà sản xuất hợp kim nhôm ô tô chuyên nghiệp để đảm bảo chất lượng tấm hợp kim nhôm đáp ứng yêu cầu. Hợp kim nhôm ô tô chuyên nghiệp R&Tổ chức D có thể được thành lập để cải thiện hiệu suất của các tấm hợp kim nhôm nhằm giảm trọng lượng của thân xe.

Cải thiện hiệu suất chi phí

Do giá tấm hợp kim nhôm cao, nó hiện không được sử dụng rộng rãi trong sản xuất ô tô. Tính chất cơ học của hợp kim nhôm vượt trội hơn hẳn so với các vật liệu khác. Mặc dù nhôm là nguyên tố tương đối dồi dào trong vỏ trái đất và sản lượng của nó chỉ thấp hơn sắt, mức tiêu thụ năng lượng của quá trình luyện nhôm cao hơn so với luyện sắt, và chi phí thiết bị cần thiết cũng cao, nên giá của nó cao hơn nhiều so với sắt. Giá của hợp kim nhôm là khoảng 3 lần so với thép. Để mở rộng phạm vi ứng dụng của tấm hợp kim nhôm, cần phải cải thiện hiệu suất chi phí của họ, tăng R&Đầu tư D, tối ưu hóa hiệu suất, và làm tốt công việc kiểm soát chi phí, để nâng cao khả năng cạnh tranh thị trường của tấm hợp kim nhôm, phát huy hiệu quả những ưu điểm của tấm hợp kim nhôm, và hiện thực hóa việc sản xuất ô tô hạng nhẹ.