L'industrie automobile européenne est célèbre pour son avancé et très innovant. Avec la promotion des politiques d'économie d'énergie et de réduction des émissions, afin de réduire la consommation de carburant et les émissions de dioxyde de carbone, les alliages d'aluminium améliorés et conçus de manière innovante sont largement utilisés dans la conception automobile. Selon les statistiques, au cours des dix dernières années, la quantité moyenne d'aluminium utilisée dans les voitures particulières a doublé, et la réduction du poids des alliages d'aluminium est illustrée à la figure 1 ci-dessous. Sur la base de concepts de conception innovants, cette tendance se poursuivra au cours des prochaines années.
Dans le processus de développement léger, les alliages en aluminium sont confrontés à une concurrence féroce avec d'autres nouveaux matériaux, tels que l'acier à haute résistance, qui peut toujours maintenir une forte résistance après une conception à parois minces. De plus, il y a des matériaux composites de magnésium, de titane, de verre ou de fibre de carbone, ces derniers qui sont déjà largement utilisés dans l'aérospatiale. Maintenant, le concept de conception multi-matériaux a été intégré à la conception automobile, et des efforts sont en cours pour appliquer des matériaux appropriés à des pièces appropriées. Un défi très important est le problème de la connexion et du traitement de surface, et diverses solutions ont été développées, telles que le bloc moteur et les composants du train électrique, la conception du cadre (Audi A2, A8, BMW Z8, Lotus Elise), la structure de plaque mince (Honda NSX , Jaguar, Rover), suspension (classe DC-E, Renault, Peugeot) et autres composants structurels conception. La figure 2 montre les composants de l'aluminium utilisés dans les automobiles.
Stratégie de conception BIW
Le corps en blanc est la partie la plus lourde d'une voiture conventionnelle, représentant 25% à 30% du poids du véhicule. Il y a deux conceptions structurelles dans la conception du corps en blanc.
1. «Conception du cadre de l'espace de profil» pour les petites et moyennes voitures: Audi A8 est un exemple typique, le corps en blanc pèse 277 kg, se compose de 59 profils (61 kg), 31 pièces moulées (39 kg) et 170 tôles (177 kg). Ils sont rejoints par un rivetage, un soudage MIG, un soudage au laser, un autre soudage hybride, un collage, etc.
2. «Structure monocoque en tôle en forme de mat: Par exemple, Jaguar XJ (x350), modèle 2002 (comme le montre la figure 4 ci-dessous), 295 kg de masse «Structure monocoque du corps tamponnée», le corps en blanc était composé de 22 profils (21 kg), 15 moulages (15 kg) et 273 pièces en tôle (259 kg). Les méthodes de connexion comprennent la liaison, le rivetage et le soudage MIG.
Application d'alliage d'aluminium sur le corps
1. Alliage al-mg-si d'âge d'âge
Les alliages de la série 6000 contiennent du magnésium et du silicium et sont actuellement utilisés dans les feuilles de carrosserie automobiles comme A6016, A6111 et A6181A. En Europe, l'EN-6016 de 1-1,2 mm a une excellente résistance à la formabilité et à la corrosion et est largement utilisé.
2. alliage al-MG-MN traitable non-chauffage
En raison de son durcissement spécifique à forte tension, les alliages al-MG-MN présentent une excellente formabilité et une forte résistance, et sont largement utilisés dans les feuilles et les tubes hydroformés à chaud et à froid. L'application dans le châssis ou les roues est encore plus efficace car la réduction de masse des pièces mobiles non suspendues améliore en outre le confort de conduite et réduit les niveaux de bruit.
3. Profil en aluminium
En Europe, des concepts de voitures entièrement nouveaux ont été proposés sur la base de la conception du profil en aluminium, par exemple, des cadres en alliage en aluminium et des sous-structures complexes. Leur grand potentiel pour les conceptions complexes et l'intégration fonctionnelle les rend les mieux adaptés à la production de séries rentables. Étant donné que la trempe est nécessaire pendant l'extrusion, une force moyenne 6000 et des alliages durables à 7000 ans sont utilisés. La formabilité et la résistance ultime sont contrôlées par durcissement par âge par chauffage ultérieur. Les profils en alliage en aluminium sont principalement utilisés dans la conception de trame, les poutres de crash et d'autres composants de crash.
4. Casting en aluminium
Les moulages sont les composants en aluminium les plus utilisés dans les automobiles, tels que les blocs de moteur, les culasses et les composants de châssis spéciaux. Même les moteurs diesel, qui ont considérablement augmenté leur part de marché en Europe, se déplacent vers des pièces moulées en aluminium en raison de la demande croissante de force et de durabilité. Dans le même temps, les moulages en aluminium sont également utilisés dans la conception du cadre, les pièces de l'arbre et les pièces structurelles et la coulée à haute pression de nouveaux alliages d'aluminium ALSIMGMN ont atteint une résistance et une ductilité plus élevées.
L'aluminium est le matériau de choix pour de nombreuses applications automobiles telles que le châssis, le corps et de nombreux composants structurels en raison de sa faible densité, de sa bonne formabilité et de sa bonne résistance à la corrosion. L'aluminium utilisé dans la conception de la structure corporelle peut atteindre au moins 30% de réduction du poids sous la prémisse de répondre aux exigences de performance. De plus, les alliages en aluminium peuvent être appliqués à la plupart des parties de la couverture actuelle. Dans certains cas, avec des exigences à haute résistance, les alliages de la série 7000 peuvent toujours maintenir des avantages de qualité. Par conséquent, pour les applications à volume élevé, les solutions de réduction de poids en alliage en aluminium sont la méthode la plus économique.
Édité par May Jiang de MAT Aluminium
Heure du poste: DEC-08-2023
