La aleación de aluminio tiene baja densidad, buena resistencia a la corrosión y excelente plasticidad, y tiene ventajas incomparables con otros materiales livianos en términos de costo de producción, calidad de las piezas, utilización del material, tecnología de fabricación, propiedades mecánicas, desarrollo sostenible, etc. Por lo tanto, la aleación de aluminio se ha convertido en el material ligero preferido en la industria automotriz.
El aluminio tiene buenas propiedades mecánicas, baja densidad, buena conductividad térmica y la película de óxido que se forma naturalmente en la superficie tiene buena resistencia a la corrosión, lo que lo convierte en el material ideal para automóviles livianos.
Además, el aligeramiento que brindan las aleaciones de aluminio también permite que el freno y otras partes reduzcan el peso, es decir, realicen una reducción de peso secundaria. Según datos de Alcoa, el efecto de reducción de peso principal de las piezas de aluminio típicas de los automóviles puede alcanzar entre un 30 % y un 40 %, y la reducción de peso secundaria puede aumentar hasta un 50 %.
La capacidad de absorción de impactos del aluminio es el doble que la del acero, lo que tiene ventajas obvias en la seguridad contra choques. Además, el automóvil de aleación de aluminio reduce el peso del automóvil sin reducir la capacidad del automóvil, se reduce el centro de gravedad de la carrocería del automóvil y el automóvil es más estable y cómodo.
En el proceso de uso, solo se produce una ligera corrosión, y el punto de fusión de la aleación de aluminio es bajo, lo que es conveniente para volver a fundir y reciclar, y la tasa de recuperación es superior al 80%. Más del 60 % de los materiales de aleación de aluminio utilizados en los automóviles son aluminio reciclado. Reciclar y producir 1 tonelada de aleación de aluminio consume un 95 % menos de energía que reproducir 1 tonelada de aleación de aluminio. La pérdida de aluminio es sólo del 5%. La energía ahorrada mediante el uso de aluminio es de 6 a 12 veces mayor que la del aluminio original utilizado para producir la pieza.
La estructura general del automóvil de aleación de aluminio tiene menos puntos de soldadura, lo que reduce el proceso de procesamiento. El cuerpo general de aleación de aluminio es aproximadamente un 35 % más liviano que el cuerpo soldado de acero y no requiere tratamiento antioxidante. Solo del 25% al 35% de las piezas necesitan soldadura por puntos, por lo que la eficiencia de ensamblaje de los automóviles se puede mejorar considerablemente.
Las aleaciones de aluminio para vehículos incluyen principalmente láminas de carrocería de automóviles laminadas, perfiles de aluminio extruido, piezas de aluminio forjado y aleaciones de aluminio fundido. En la actualidad, la proporción de diversas aleaciones de aluminio utilizadas en automóviles es aproximadamente: 77 % de aluminio inyectado, 10 % de lámina de carrocería laminada, 10 % de perfiles extruidos y 3 % de materiales forjados.
Los principales componentes de las aleaciones de aluminio para automóviles son la carrocería, las ruedas, el chasis, las vigas de choque, los pisos, las baterías eléctricas y los asientos.
Los perfiles de aleación de aluminio son ampliamente utilizados en automóviles. La carrocería del automóvil incluye una estructura de carrocería hecha de perfiles de aluminio de alto rendimiento, cubiertas y puertas hechas de láminas de carrocería de aluminio de alta precisión para automóviles, llantas y chasis de aleación de aluminio, incluidas piezas de estructura de aluminio de sección grande y alta resistencia y piezas forjadas de aleación de aluminio. Parachoques, piso de autobús de nueva energía, batería de iones de litio, batería de iones de aluminio (que incluye papel de aluminio positivo para batería, carcasa de aluminio de batería y bandeja de aluminio de batería), sistema de asiento de autobús de nueva energía, etc.
La aleación de aluminio fundido se utiliza principalmente para fabricar piezas de motor de vehículos de nueva energía, piezas de carcasa y otras piezas en el chasis, como el bloque del motor del automóvil, la culata, la carcasa del embrague, el parachoques, la rueda, el soporte del motor y otras docenas de piezas.
Las piezas de chapa de la carrocería incluyen principalmente alas, pisos de carga, capós, techos interiores, revestimientos de puertas y tapas de maleteros.
| Aleaciones | 2008, 2010, 2036, 5052, 5083, 5022, 5023, 5182, 5754, 6009, 6016, 6022, 6111, 6016, 6181 |
| Grosor | 0, 9-1, 3 mm |
| Temperamento | T4, O |
Ventajas:
Los sistemas de intercambio de calor automotrices incluyen acondicionadores de aire, radiadores, enfriadores de aceite, intercoolers y calentadores, etc. Con la aceleración del proceso liviano de los automóviles, el aluminio ha reemplazado gradualmente al cobre y se usa ampliamente en la fabricación de componentes de sistemas de intercambio de calor automotrices.
La mayoría de los sistemas de transmisión de los automóviles tienen escudos térmicos, y más del 60% de los automóviles tienen al menos uno y hasta cinco o seis.
| Grosor | 0, 5 mm |
| Aleación | 1050, 3003, 5052, 5182 |
| Tratamiento de superficies | en relieve |
El aluminio más utilizado en los automóviles es el sistema de intercambio de calor, que es el sistema de control de clima interior (HAVA = calefacción, ventilación y aire acondicionado). El contenido de aluminio del sistema de intercambio de calor de cada coche es de unos 15 kg. De hecho, los radiadores, condensadores, evaporadores y núcleos de radiadores están hechos de aluminio.
Radiador de depósito de agua de aluminio
El radiador del depósito de agua de aluminio está compuesto por un conducto de fluidos y aletas de refrigeración. El conducto está hecho de una tira de bobina de revestimiento de aleación de aluminio a través de una máquina de soldadura de tubos de alta frecuencia. El medio refrigerante pasa a través del conducto. El conducto y las aletas están soldados en un todo para formar el cuerpo principal del radiador del tanque de agua. El radiador se suelda automáticamente en un horno especial de alta temperatura a unos 600 grados centígrados. La soldadura de la tubería y las aletas de enfriamiento debe ser firme. Por lo tanto, la calidad de la tira de aleación de aluminio de revestimiento utilizada en la fabricación de conductos tiene un impacto directo en la calidad del radiador del tanque de agua.
Aleta del radiador
| Aleación | 3003, 4343, 3003, 434, 6063, 3003+1, 5% Zn |
| Templado de la aleta del radiador | H14 |
| Grosor de la aleta del radiador | 0.06-0.1 |
Placa de radiador
| Aleación | 4343/3003/7072, 4343/3003 |
| Templado de la placa del radiador | O |
|
Grosor de la placa del radiador |
1, 2-3 mm |
Aluminio para intercambiador de calor de aire acondicionado de coche
Los radiadores de aire acondicionado para automóviles incluyen evaporadores y condensadores. Las materias primas del evaporador son tubos de aluminio 1070, 3003 y láminas de aluminio para aletas de enfriamiento, y las materias primas para el condensador son tubos planos de aluminio poroso y láminas de aluminio para aletas de enfriamiento. Los tubos de aluminio utilizados en los radiadores de aire acondicionado de los automóviles pesan más de 2 kg por automóvil.
El tubo de aluminio del evaporador puede fabricarse con aluminio puro industrial 1050, 1060, 1070, 1070A, 1100 o aleación 3003 mediante extrusión, estirado y otros procesos. El estado del material es el estado O o el estado H112, y el tamaño se divide en grado ordinario y sofisticado.
El tubo plano del condensador es un tubo de múltiples vacíos, que se utiliza como conducto de fluido en el intercambiador de calor, y un medio refrigerante fluye a través del interior del tubo durante el uso. La pared del agujero es delgada, hay muchos agujeros y es difícil de apretar.
Aleta del condensador
Aleación: 4343, 3003, 4343, 4045+1, 0%Zn/3003/4045+1, 0%Zn
Grosor: 0, 127 mm, 0, 115 mm
Aleta del evaporador
| Aleación | 3003, 3003+1, 5 % Zn |
| Templado de la aleta del radiador | H14 |
| Grosor de la aleta del radiador | 0.06-0.1 |
Placa de evaporador
Aleación: 4045, 3003, 4045, 4045, 3003
Temperatura de la placa del evaporador: O
Grosor de la placa del evaporador: 0, 40-1, 0 mm
| Aleación | 4045, 3003, 4045, 4045, 3003 |
| Templado de la placa del radiador | O |
|
Grosor de la placa del radiador |
0, 40-1, 0 mm |
Las láminas, tiras y láminas de aluminio compuesto son los materiales principales para la producción de intercambiadores de calor para automóviles, incluidos el radiador, el intercooler, el enfriador de aceite, el condensador y el evaporador.
La lámina bobina de lámina de soldadura fuerte de aluminio está compuesta por uno o dos lados de la aleación de aluminio base cubierta con una aleación de soldadura fuerte serie 4 de bajo punto de fusión. La capa de revestimiento suele ser alrededor del 10% del espesor total del material compuesto. El punto de fusión de la aleación de la matriz del núcleo es de 630 a 660 grados Celsius y el punto de fusión de la capa de revestimiento es de 577 a 610 grados Celsius.
Aleación de revestimiento: 4004, 4045, 4047, 4343, 7072, 4104, 4N43, 4N45, 4N04
Núcleo de aleación: 3003, 3003 + 1, 5% Zn, 3003 + 1% Zn, 3004, 6063, 6951, 3N03, 3N23
Grosor: 0, 04-6, 0 mm
Ancho: 10-1500 mm
Características:
Aleación: 1100, 3002, 5005, 5252, 5457
Características:
Aleación: 3003, 1050, 1060
ventajas:
A prueba de explosiones, resistencia a altas temperaturas, resistencia a la corrosión y otras características;
Buenas propiedades superficiales y propiedades químicas estables;
Buena transferencia de calor, conductividad eléctrica y rendimiento de soldadura.
Además de 6063 y 6061, las extrusiones de aleación de aluminio comunes para la estructura de la carrocería son diferentes de las americanas, japonesas y europeas.
Los estadounidenses son desarrollados y aplicados principalmente por Alcoa y Alcan (BHTO), incluidos principalmente 6005A, 7003, etc.
Japón está dominado por aleaciones desarrolladas por UACJ Aluminium, Kobe Aluminium, Sumitomo, que incluyen principalmente 6N01, 7N01, 7005, etc.
El sistema europeo se basa principalmente en las aleaciones desarrolladas por Hydro y Sapa Aluminium, incluyendo principalmente 6082 y 6013.
En general, la mayoría de las aleaciones de la serie seis con resistencia media o de resistencia media a alta se utilizan para los materiales del cuerpo, y algunas de las aleaciones de la serie 7 con grado bajo se utilizan.
El haz anticolisión es una parte importante de los dispositivos de protección de la parte delantera y trasera del automóvil. Cuando el vehículo choca a baja velocidad, la parte del haz anticolisión puede transferir la energía de colisión a los componentes de absorción de energía, como las cajas de absorción de energía izquierda y derecha a tiempo, absorber completamente la energía de colisión y aliviar el impacto externo. en el cuerpo. Desempeña un papel importante en la protección de la estructura de la carrocería del automóvil y, al mismo tiempo, protege la seguridad de los peatones en accidentes de colisión y reduce la tasa de accidentes.
La viga anticolisión de aleación de aluminio se compone principalmente de una viga anticolisión, una caja de absorción de energía, una placa base de montaje y un manguito de gancho de remolque. Para fortalecer el amortiguador y mejorar la resistencia al impacto, la sección transversal de la viga anticolisión de aleación de aluminio suele ser de múltiples cavidades, utilizando perfiles de aluminio extruido de la serie 6 o la serie 7; la sección de la caja de absorción de energía es principalmente hexagonal y de múltiples cavidades, utilizando un perfil de aluminio extruido de la serie 6; El perfil de aluminio extruido de la serie 6 se utiliza para la placa base de instalación y el manguito del gancho de remolque.
Viga anticolisión, aleación: 6082-T6, 6351-T6, 7003-T5, 7A46-T63;
Caja de absorción de energía, aleación: 6063-T6, 6060-T6;
placa de montaje, aleación: 6005-T6, 6082-T6, 6063-T6;
Manguito de gancho de remolque, aleación: 6005, 6082, 6063;
Características:
El portaequipajes está ubicado en el techo y se procesa mediante una flexión de precisión tridimensional. El material es 6063 T6. Los requisitos para el material son: buena capacidad de extrusión, formabilidad en frío y maquinabilidad para cumplir con los requisitos de flexión de precisión tridimensional y distorsión de la sección.
El escalón de la puerta es una parte que requiere decoración, y se puede usar el perfil extruido de aleación 6063 T5 con buen brillo y gran capacidad de tratamiento de superficie, que también tiene altos requisitos para la precisión dimensional del perfil.
Los tubos de aluminio utilizados en automóviles incluyen tubos de aluminio extruido, tubos de aluminio extruido continuo, tubos revestidos de aluminio y cobre, tubos de aluminio estirado en frío, tubos de aluminio soldado, etc.
Los más usados son:
Tubo de aluminio trefilado de precisión para la conexión con el depósito de agua.
Tubos de aluminio multicanal para condensadores, evaporadores, enfriadores de aire, etc.
Tubos de aluminio soldado para conexión a depósitos de agua, etc.
Tubo de aluminio extruido, utilizado para la conexión del tanque de agua, etc.
Tubo de aluminio revestido, la superficie está recubierta con pintura para mejorar su resistencia a la corrosión, utilizada para el tubo de conexión en la parte inferior del coche.
Las aleaciones de tubos de aluminio estirados con precisión incluyen principalmente 1060, 1070, 3003, 5049, 6061, 6063, 6082, etc. Sus propiedades y tamaños son los siguientes:
| Aleación | Temperamento | Resistencia a la tensión / MPa | Diámetro de salida / mm | Espesor de pared / mm | Rasgo |
| 3003, 3103 | O, H112, H12, H18 | 95-180 | 6-24 | 0.3-2 | Aleación de uso general, buena formabilidad, fuerte resistencia a la corrosión. |
| 5049 | O | 180-250 | 9-18 | 0.8-2 | Resistencia media a alta, buena formabilidad y alta resistencia a la corrosión, especialmente en ambientes alcalinos. |
| 6061, 6063, 6082 | O, T4, T6, T83 | 90-180 | 6-18 | 0.5-2 | Baja a alta resistencia, buena formabilidad, alta resistencia a la corrosión, especialmente en ambientes ácidos. |
El tubo de aluminio multicanal también se llama tubo de aluminio con forma de armónica. Recibe su nombre porque su sección se asemeja a una armónica. Durante el uso, el medio que debe enfriarse fluye a través del tubo. El número de orificios en el tubo de aluminio de la armónica es generalmente de 5 a 25, hasta más de 60, el grosor de la pared es de 0, 1 a 1, 0 mm y la altura es de aproximadamente 5 mm. Se utiliza para fabricar el condensador de correa. El usuario primero coloca el tubo de la armónica en el neumático especial. La parte superior de la herramienta se enrolla en forma de serpiente, y luego la correa de disipación de calor en forma de onda procesada por papel de aluminio compuesto con un espesor de 0, 15-0, 20 mm cubierto con material de soldadura fuerte se ensambla con el tubo de armónica y luego se suelda en un disipador de calor en un horno de soldadura fuerte de gas inerte. Cambie el condensador del sistema.
Aleación: 1035, 1050, 1070, 3003, 3102, 6063
Especificaciones, dimensiones y desviaciones de la tubería de armónica:
| Especificaciones/mm L × H | Desviación de dimensión/mm | Espesor de pared y tolerancia/mm | Número de agujeros/pieza | |
| L | H | |||
| 12×6 | +/-0.15 | +/-0.1 | (0, 6-0, 8)+/-0, 05 | 18 |
| 100×6 | dieciséis | |||
| 64×6 | 12 | |||
| 48×6 | 10 | |||
| 44×6 | 8 | |||
| 32×5 | 8 | |||
| 26×5 | 6 | |||
| 22×5 | 6 | |||
Características:
El colector de admisión, el conducto que transporta el aire aspirado por la válvula de mariposa al motor, es un componente crítico. A medida que mejora el rendimiento del motor, la forma del colector se vuelve más compleja y su calidad mejora, por lo que existe una necesidad urgente de reducción de peso. Por lo general, se utiliza un tubo de aluminio trefilado de aleación 6063 H112, el grosor de la pared es de 2 mm y se dobla con una máquina de estiramiento giratorio.
Los tubos de aluminio para combustible solían estar hechos de acero o fundición de aluminio, pero ahora han sido reemplazados por tubos de aluminio extruido 6063 T5 o 6061 T6, que reducen la calidad, simplifican el proceso de fabricación, reducen el costo y mejoran la calidad.
Otros perfiles de aluminio para automóviles
| Aleaciones | 5454, 6005, 6010, 6061, 6063, 7021, 7029, 7129 |
| Puerta de coche, aleación | 6005 |
| Radiador: aleación de aletas | 1050 |
| Aleación de la placa base | 6063 |
Piezas del sistema de transmisión, conectores, marcos de puertas, marcos de ventanas, maletero y bisagra
Aleaciones: 6063, 6463, 6151, 6262
Riel de asiento, barra amortiguadora, aleación: 6010, 7003, 7029, 7129
Componentes del sistema de frenos, sujetadores, tornillos, aleaciones: 2011, 2017, 2024, 6061, 6053
Ventajas de los perfiles de aleación de aluminio extruido en automóviles:
Las piezas forjadas de aluminio son principalmente aquellas con requisitos de alto rendimiento mecánico, como ruedas, brazos de control del sistema de suspensión del chasis, manguetas de dirección, placas de desplazamiento del compresor de aire acondicionado, etc.
Los grados de material utilizados para las piezas típicas de aluminio forjado de automóviles son principalmente series 6, como 6060, 6061, 6066, 6082, etc. Algunos productos también necesitan usar materiales de series 2, 4, 5 y 7, como 2014 , 4032, 5754, 7075, etc
Rueda, parachoques, viga base, viga delantera, cigüeñal
Aleación: 1100, 5083, 5056, 6061, 6082, 6070
Ventajas:
Las piezas producidas por el proceso de fundición son principalmente carcasas y soportes, como la culata del motor, la carcasa de la caja de cambios, la carcasa del mecanismo de dirección, el soporte del motor, el soporte del mecanismo de dirección, etc.
Culata del motor, bloque de cilindros del motor, tubo de admisión, aleación del pistón del motor: A319, A356, A360, A390, A339, ZL104, ZL106, ZL107
Cubierta de soporte, mecanismo de dirección, aleación: A380
Llanta, aleación: 5454, 6010, A356, 6061
Sistema de transmisión, sistema de desplazamiento del chasis, aleación: A356, A360, A383, A390, ZL104, ZL107, Z202
Rendimiento:
En la industria moderna de fabricación de automóviles, el uso de aleaciones de aluminio está aumentando gradualmente y se ha utilizado ampliamente en muchos sistemas de componentes automotrices importantes. Con el desarrollo continuo de la tecnología de fabricación de aleaciones de aluminio, se cree que más nuevos materiales de aleación de aluminio se desarrollarán y aplicarán con éxito a la industria de fabricación de automóviles en el futuro, promoviendo así el desarrollo sólido y rápido de la industria de fabricación de automóviles moderna.
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