Алюминиевый кузов автомобиля список: В доступе на страницу отказано

Содержание

Алюминиевый кузов – плюсы и минусы – список моделей авто

Все стараются купить машину как можно более современную и полную передовых «наворотов».  Но есть некоторые «фишки», которых при покупке подержанного авто желательно избегать. Алюминиевый кузов – в том числе.

Того, кто покупает новый автомобиль премиум-сегмента (или близкий к тому) в автосалоне, вряд ли интересуют методы его ремонта. Кузов из алюминиевого сплава наоборот может быть представлен дилером как дополнительное преимущество модели.

Использование алюминиевых сплавов при изготовлении кузова авто позволяет снизить его массу на четверть, а то и на треть.

Но другое дело – выбор машины после ДТП под восстановление, с американского аукциона. С точки зрения ремонта детали из алюминия оказываются немалой проблемой. Во-первых, крылатый металл рихтуется совсем не так, как сталь. Во-вторых, даже замена легкосплавной детали на новую требует особых технологий: аргонная и лазерная сварка, сварка трением, болты, заклепки, клей и т.

д. – всего до четырнадцати видов соединений.

ТАКЖЕ ИНТЕРЕСНО: Рихтовка кузова авто своими руками

Итак, какие модели из популярных на американских аукционах имеют кузов с алюминиевыми деталями:

Audi A6. Популярное на американских аукционах четвертое поколение седана с индексом С7 (2011 – 2018) имеет из алюминия переднюю и заднюю части лонжеронов, опоры, подвески (литье!), двери, передние крылья, капот, багажник и заднюю полку кузова. Остальное – сталь двух сортов.

Audi A8. Считается, что все четыре поколения седана имеют полностью алюминиевый кузов – в том числе и его силовой каркас. Хотя последняя на сегодня генерация D5 (с 2017) имеет уже 40% стали.

Практически все модели Audi, которые сегодня популярны на американских аукционах, имеют алюминий в конструкции кузова.

Audi Q5.

Кроссовер первого поколения (2008 – 2016 гг.) не имеет существенных кузовных деталей из алюминия, кроме капота и двери багажника. А вот вторая генерация Q5 (с 2017 г.) имеет больше таковых: капот, крышку багажника, переднюю часть переднего подрамника и передние опорные чашки подвески.

Audi Q7. В первом поколении (2005 – 2015 гг.) модель имеет легкосплавные двери багажника и поперечный подрамник задней подвески. Второе поколение Q7 (с 2015 г.) в значительной степени сделано из алюминия, в его кузове до 41% этого металла: передние и задние лонжероны, двери, боковины и др. (см фото).

Audi Q8. У этого новичка рынка – в первую очередь американского – тоже большинство компонентов кузова из крылатого металла, спереди, сзади и снизу (см. фото). Причем несколько из них даже литые, что еще больше усложняет ремонт. Собственно, это касается также и других вышеупомянутых моделей немецкой марки.

ТАКЖЕ ИНТЕРЕСНО: Что делать, чтобы уберечь кузов от коррозии

BMW 5. Передняя часть кузова “пятерки” работы Криса Бэнгла (E60 2003 – 2009 гг.) выполнена из алюминия, остальная – из стали. Под передней частью понимается вся силовая структура – лонжероны, опорные чашки подвески, моторный щит. Следующая генерация F10 (2010 – 2016 гг.) также изрядно “алюминизированная” – почти вся структура крепления передней подвески, капот и четыре двери. Наконец, действующая “пятерка” G30 имеет из этого металла передние и задние лонжероны и опорные силовые элементы обеих подвесок. А также все двери, капот, крышку багажника, крышу и передние крылья.

Передовые автопроизводители кроме алюминия используют в конструкции кузова несколько видов стали и композиты. Есть более десятка способов соединения деталей из различных материалов.

BMW 7. Современная седьмая серия G12 (с 2015 г.) имеет в основе не только алюминий (передняя и задняя силовые части, чашки подвесок), но и сталь, и даже карбон. Двери также алюминиевые.

Chevrolet Corvette. Культовый спорткар Corvette с индексом С7 (2014 – 2019 гг.) построен на алюминиевом каркасе, при том что обвес – карбоновый, что облегчает ремонт.

Porsche Panamera. Первый седан от Porsche (2009 – 2016 гг.) имеет алюминиевые лонжероны передка, капот, крышку багажника и облицовку дверей. Более того – “телевизор” радиатора и рамки дверей сделаны из магниевого сплава, который нельзя варить из-за опасности пожара. В нынешней генерации Panamera (с 2016 г.) кузов почти целиком из алюминия – за исключением боковин и деталей днища.

Большая проблема кузова с деталями из разных материалов – обеспечить одновременно и прочность соединения, и изоляцию деталей друг от друга (для предотвращения коррозии).

Porsche Cayenne/Macan. Второй Cayenne (2010 – 2018 гг.) получил легкосплавный капот и внутренние рамки дверей, а у третьего (с 2018 г.) из стали только моторный щит и несколько силовых деталей на днище. У малыша Macan’а из алюминия только капот и крышка багажника.

Tesla model S. Самая дорогая модель Tesla (с 2012 г.) базируется на алюминиевой раме, из этого же металла отлиты силовые детали, к которым крепится подвеска. Внешние детали кузова также из алюминия. Подобным образом устроены и кузов кроссовера Tesla model X (с 2016 г.).

Tesla model Y. Самая свежая модель Tesla (с 2020) уже поступает в Украину с заокеанских площадок, где продают машины после ДТП. Она не самый плохой вариант для восстановления, так как из алюминия в нее не так уж много деталей: пороги, законцовки передних лонжеронов и огромная литая деталь, которая объединяет задние колесные арки, задние лонжероны и поперечины между ними вместе с полом.

Tesla моделей S и X (первые три фото) имеют алюминиевый кузов и такой же силовой каркас в нижней части. В модели Y (две последние фото) доминирует сталь.

Но несмотря на все сложности с ремонтом, алюминиевые сплавы в конструкции кузова – не приговор. Если у вас есть знакомый мастер, который владеет технологиями правки крылатого металла, то с дополнительной скидкой при торгах алюминиевую машину можно брать. Главное, чтобы мастер перед покупкой подтвердил, что серьезных повреждений нет и он справится с ремонтом.

Напоследок осталось добавить, что некоторые из ведущих автопроизводителей еще несколько лет назад начали понемногу отказываться от алюминия как конструкционного материала. Например, лидер применения крылатого металла Audi уже уменьшает его процент в каркасе кузова – прежде всего, в пользу высокопрочной стали.

Полноценно отремонтировать кузов из различных материалов можно только на официальном СТО, да и там не все виды повреждений признаются пригодными для ремонта.

Но на самых новых – серийных! – моделях вместо стали начали использовать магний и карбон (углепластик). Пройдет немного времени и эти машины станут «битками» и «евробляхами» – поэтому мастера-рихтовщики, готовьтесь…

Рекомендация Авто24

Выбирать подержанный автомобиль с оглядкой на его ремонтопригодность – подход вполне рациональный. Особенно если речь идет о кузове, который является основой всего автомобиля и без восстановления которого невозможно существование последнего. Учтите это, даже если машина покупается без повреждений алюминиевых компонентов – ведь нельзя исключать, что такое случится с ней уже в ваших руках. Тем более, что ремонтировать алюминиевые кузовные детали в условиях неофициального сервиса очень непросто и в любом случае недешево.

ТАКЖЕ ИНТЕРЕСНО: Как навосковать кузов автомобиля своими руками

Алюминий в автопроме

Алюминий впервые начал использоваться в автомобильной промышленности более ста лет назад. В то время он был совсем еще новым и малоизученным металлом, но его свойства – легкость и отсутствие коррозии – делали его очень перспективным для зарождающейся автомобильной промышленности.

Первый спортивный автомобиль, корпус которого был сделан из алюминия, был представлен публике на международной выставке в Берлине в 1899 году. А первый двигатель, при создании которого использовался алюминий, был сделан несколькими годами позже. В 1901 году Карл Бенц, впоследствии всемирно известный автомагнат, представил для участия в престижных автогонках в Ницце новый автомобиль с двигателем, части которого были сделаны из алюминия.

«Легкий металл» уменьшал вес автомобиля, делал его маневреннее, но сложность обработки алюминия, нехватка знаний и дороговизна ограничивали возможность массового использования этого металла в начале века. Только в послевоенные годы, когда алюминий стал доступнее и дешевле, британская компания Land Rover всерьез занялась изучением возможностей «крылатого металла» и в 1961 году продемонстрировала и затем запустила в массовое производство модель автомобиля – Buick 215 с восьмицилиндровым (V8) двигателем. Блоки этого мотора были сделанным из алюминия. Новый двигатель сразу же завоевал популярность у автогонщиков: компактный и легкий, он весил всего 144 кг и давал существенное преимущество при ускорении.

В 1962 году Микки Томсон, человек легенда американских автогонок, участвовал в гонках «Индианаполис 500» на авто с двигателем из легкого метала, который превосходно показал себя на тех соревнованиях. Многие фирмы позднее усовершенствовали этот легендарный двигатель и использовали его в различных массовых моделях и гоночных автомобилях, в том числе и в Формуле 1.

В семидесятые годы разразившийся нефтяной кризис заставил автомобильные компании искать пути снижения потребления топлива. Известно, что расход топлива во многом зависит от массы автомобиля. Было подсчитано, что снижение веса небольшого пассажирского легкового автомобиля на 100 кг может сэкономить до 700 литров бензина за все годы эксплуатации этого автомобиля (80.000 км). Поэтому автопроизводители стали заменять многие детали на более легкие из алюминия, тем самым снижая общий вес автомобиля. Сегодня в обычном легковом автомобиле в среднем содержится до 110-145 кг алюминия и с каждым годом доля «легкого металла» увеличивается.

Новые прочные сплавы из алюминия способны полностью заменить сталь, традиционно используемую для производства такого важного элемента автомобиля, как кузов. Это доказали инженеры автоконцерна Audi, который в 1994 году представили модель A8, кузов которой вместо стали был полностью сделан из алюминия. Выигрыш в весе представленной модели составил 239 кг! Результатом почти 20-летних исследований и опытно-конструкторских работ стал выпуск пространственной рамы ASF – высокопрочной алюминиевой структуры, в которую встроены большие алюминиевые панели, принимающие на себя часть нагрузки. Штампованные алюминиевые панели соединяются с помощью многофункциональных литых элементов. Новая конструкция потребовала применения самых передовых технологий. Для этого были разработаны новые легкие сплавы и технологии обработки материалов. Модели с алюминиевым кузовом произвели настоящий фурор среди экспертов и поклонников Audi. Сейчас полностью алюминиевые кузова получают модели Audi А2 (усовершенствованный вариант) и А8 (обновленная версия). С 1993 года компания выпустила 133 тысячи таких A2 и 117 тысяч – А8.

Не отстает от Audi и Rover. Новое поколение внедорожника Land Rover – Range Rover – будет иметь важное отличие от своего предшественника – алюминиевую конструкцию кузова. Алюминиевый кузов позволит снижает массу Range Rover по сравнению с Land Rover порядка на 300 – 400 кг. Тем не менее в модельном ряду Land Rover этот автомобиль по-прежнему будет оставаться самым помпезным и представительным, с максимально просторным и люксовым интерьером. Алюминиевый кузов позволит, в частности, добиться улучшения показателей топливной экономичности, а также снизить уровень выбросов углекислого газа в атмосферу, положительным образом сказаться на динамике и управляемости автомобиля.

Инженеры компании Mazda разработали революционную технологию сварки алюминия со сталью, которая впервые была применена в промышленном производстве комплектующих для новой модели спорткара RX-8. До этого момента сварка алюминия и стали представлялась неразрешимой задачей. Инженеры Mazda решили ее путем разогрева за счет трения верхних слоев алюминия (как это происходит в микроволновой печи) и одновременной гальванизации сварной поверхности стали. Процесс коррозии позволяет частицам алюминия проникать в структуру стали и обеспечивать надежное сцепление.

Новая технология открыла широкие возможности в автомобилестроении для выпуска комбинированных кузовов из алюминия и стали, части которых скрепляются сваркой, а не заклепками. Это повышает долговечность и надежность конструкций, обеспечивая одновременно выигрыш по весу. В рамках разработки новой технологии специалисты Mazda оформили более 20 патентов.

Не так давно компания Jaguar сообщила о появлении первого представителя нового поколения своих спортивных автомобилей – модели Jaguar XK. Следует обратить внимание на технологию производства кузова. Уникальным здесь является первое промышленное использование в автомобилестроении конструкции несущего кузова типа «монокок», состоящей полностью из алюминия. Развив авиационные технологии, где снижение массы является критическим фактором, компании Jaguar удалось внедрить в серийное производство легкую и прочную несущую конструкцию кузова, отдельные элементы которой могут быть скреплены как с помощью заклепок, так и с помощью эпоксидных клеев.

«Пятерка» BMW построена с активным применением алюминиевых деталей – из «крылатого металла» сделаны почти все элементы передней части автомобиля. Как считают специалисты, подобное решение продиктовано желанием инженеров BMW снизить общий вес автомобиля и, одновременно с этим, добиться более равномерной развесовки по осям. Положительное влияние это конструктивное решение оказывает и на управляемость автомобиля.

Сегодня алюминий – второй материал по процентному содержанию в общем весе автомобиля и применяется в производстве кузовов и компонентов подвесок, шасси, а также в блоках цилиндров, и других компонентах двигателя. Более 30% производимого алюминия используется сегодня в автомобилестроении и транспорте. Содержание алюминия в общем весе автомобиля будет увеличиваться год от года. Cчитается, что 1 кг алюминия может заменить до 2 кг стали или чугуна во многих областях применения. Чем больше в автомобиле используется алюминия, тем автомобиль легче, что означает, что он потребляет меньше топлива и выбрасывает меньше вредных газов в атмосферу. Было подсчитано, что в 2006 году в мире было произведено 65 млн. автомобилей. Если бы в каждом из этих автомобилей кузов, двигатель и другие детали были изготовлены из алюминия вместо стали, то в воздух было бы выброшено на 140 миллионов тон меньше CO2, а экономия топлива за все время службы всех автомобилей позволила бы сэкономить 60 млрд. литров сырой нефти.

Некоторые европейские модели автомобилей с алюминиевыми деталями кузова:
Mercedes E, S; BMW 5, 7; Peugot 307, 607; Renault Laguna; VW Lupo Eco; Citroеn C5; Volvo V70, S60, S80; Landrover Discover; Range Rover; Audi
Результатом почти 20-летних исследований и опытно-конструкторских работ Audi стал выпуск пространственной рамы ASF – высокопрочной алюминиевой структуры, в которую встроены большие алюминиевые панели, принимающие на себя часть нагрузки.
«Пятерка» (и «семерка) BMW построены с активным применением алюминиевых. Подобное решение позволяет снизить общий вес автомобиля и, одновременно с этим, добиться более равномерной развесовки по осям.

Алюминий в автомобиле плохо это или хорошо… opex.ru

Array
(
    [DATE_ACTIVE_FROM] => 07.06.2016
    [~DATE_ACTIVE_FROM] => 07.06.2016
    [ID] => 5072
    [~ID] => 5072
    [NAME] => Алюминий в автомобиле плохо это или хорошо...
    [~NAME] => Алюминий в автомобиле плохо это или хорошо...
    [IBLOCK_ID] => 6
    [~IBLOCK_ID] => 6
    [IBLOCK_SECTION_ID] => 
    [~IBLOCK_SECTION_ID] => 
    [DETAIL_TEXT] => Неужели он идеален?
Алюминий — легкий и прочный металл, который в чистом виде в природе не встречается. Впервые его получил физик Ханс Кристиан Эрстед в 1824 году. При помощи электролиза ученый выделил чистейший алюминий из горной породы под названием боксит. И в наше время процесс добывания «крылатого» металла проходит по той же технологии, только уже в промышленных масштабах.

Чистого нет
В сыром виде алюминий практически не используется. Чтобы что-то из него изготовить, характеристики основы приходится улучшать смешиванием с различного рода добавками. К примеру, для производства автомобильных деталей (части кузова, двигателя, литые диски и т.д.) чистый металл сплавляют с магнием, марганцем или кремнием, а в результате получают материал с более прочной и податливой к обработке структурой.
В автомобилестроении алюминий стали использовать еще с конца позапрошлого века: в 1899 году на выставке в Берлине показали концептуальный автомобиль Durkopp с облегченными кузовными панелями. А спустя всего три года ныне всем известный Карл Бенц представил первый двигатель из «крылатого» металла для участия в автогонках.

Если же говорить о первом серийном автомобиле с полностью алюминиевым кузовом, то им стал Audi A8 1994 года выпуска: из легкого металла у него сделаны как несущий каркас, так и внешние панели. Сегодня же алюминий используют практически все автопроизводители. Правда, для того чтобы не взвинчивать цены, зачастую алюминий применяют лишь для отдельных частей кузова или деталей ходовой части.
Впрочем, объемы применения алюминия в автомобильной промышленности с каждым годом растут: если верить оценке экспертов, то в настоящий момент на нее приходится почти треть потребления всего производимого в мире серебристого металла. Так чем же он так хорош, помимо легкости?

Видео : Audi R8 Space Frame

Светлая сторона
Основной плюс алюминия — соотношение его прочности к массе. В сравнении с классической сталью, он в среднем на 60% легче, что позволяет существенно снизить массу автомобиля, а также расход топлива и вредные выбросы.

Если же копать глубже, то алюминий почти не ржавеет, не магнитится, а из-за хорошей пластичности легко обрабатывается давлением. Плюс процесс вторичной переработки «крылатого» металла прост: он может быть переплавлен раз за разом без потерь в свойствах. Эти нюансы не только упрощают, но и ускоряют производственные процессы, а также дают возможность инженерам постоянно экспериментировать со структурой металла, с различными видами и формами автомобильных деталей.
Что касается так называемых эксплуатационных преимуществ, которые можно прочувствовать, то «крылатый» металл по сравнению с той же сталью обладает отличной поглощаемостью вибраций и ударов: он «гасит» на 50% больше энергии и препятствует их дальнейшему распространению. А это не только комфорт при движении по неровностям, но и безопасность пассажиров при ДТП.
На управляемость машины алюминиевый скелет тоже влияет положительно, поскольку металл обладает высоким сопротивлением к торсионным нагрузкам. Такой кузов получается более жестким на скручивание, что добавляет машине устойчивости в поворотах и отзывчивости при рулежке. Вдобавок сделанные из алюминия детали подвески сокращают неподрессоренные массы автомобиля, что улучшает его плавность хода. Вроде бы идеальный материал...

Темная сторона
У алюминия есть ряд серьезных недостатков. Во-первых — производственный. Детали из алюминиевых сплавов технически сложно скрепляются друг с другом: требуются изощренные способы (лазерная сварка, клепка, склейка, болтовые соединения), а также узко-специализированное оборудование. К примеру, сварка алюминиевых элементов возможна только лазерным способом или же в среде инертного газа (например, аргона). При этом еще необходимо четко контролировать сварочный процесс, поскольку алюминий весьма капризный металл: в местах соединения могут образовываться трещины.
Все эти сложности приводят ко второму недостатку — дороговизне производственного процесса. Сырье, сложное оборудование, квалифицированный персонал... На это все нужно выделять немалое количество времени и средств, что увеличивает себестоимость серийной машины.
Третье — формы и размеры элементов. Чтобы изготовить, к примеру, алюминиевый кузов, который сравним или превосходит по прочности стальной, его конструкцию приходится делать «пухлой». Хороший пример — велосипедная рама: из стали она тонкая, а из алюминия толстая. Вот и некоторые элементы кузова автомобиля получаются пышными, из-за чего уменьшается полезное пространство внутри машины и ухудшается общая обзорность для водителя и пассажира (широкие передние, центральные и задние стойки). Вдобавок к этому, «крылатый» металл хорошо проводит шум, который приходится гасить дополнительными слоями изоляционного материала, увеличивая опять же расходы на производство машины.
А еще алюминий сложно ремонтировать. При ударе и деформации структура металла нарушается. Именно поэтому почти всегда ремонт заканчивается заменой детали целиком. И лишь в некоторых случаях поврежденный элемент можно восстановить (причем весьма дорого), заменив деформированный участок заплаткой и усиливающими вкладышами.

Интересные случаи применения алюминия

Днище электромобиля Tesla Model S защищено тройной обороной из металлических листов, ограждающих батарею от внешнего воздействия. Сначала идет слой из полого алюминия, необходимый для отражения различных объектов, попадающих под машину. Дальше — усиливающая титановая пластина, а на последнем рубеже — цельный восьмимиллиметровый алюминиевый брус для дополнительной прочности.
Знали ли вы, что две третьих массы гоночного болида Формулы-1 — алюминий? К примеру, монокок выполнен из композита, который делается из двух слоев углеволокна и алюминиевых сот. Такая структура позволяет добиться большого запаса прочности при крайне малой массе конструкции.
Из последних инноваций, в которых участвует «крылатый» металл, отметим и так называемые алюминий-воздушные батареи, которые в будущем позволят проезжать электромобилям до 1500 км без подзарядки. Суть идеи в том, что «крылатый» металл в таком аккумуляторе является, по сути, «топливом» — электричество получается в ходе окисления алюминиевых пластин. То есть вместо заправки нефтяным топливом владельцам таких машин придется регулярно менять батареи.


Читать далее: Hyundai представил новый спорткар RM16 [~DETAIL_TEXT] => Неужели он идеален?
Алюминий — легкий и прочный металл, который в чистом виде в природе не встречается. Впервые его получил физик Ханс Кристиан Эрстед в 1824 году. При помощи электролиза ученый выделил чистейший алюминий из горной породы под названием боксит. И в наше время процесс добывания «крылатого» металла проходит по той же технологии, только уже в промышленных масштабах.
Чистого нет
В сыром виде алюминий практически не используется. Чтобы что-то из него изготовить, характеристики основы приходится улучшать смешиванием с различного рода добавками. К примеру, для производства автомобильных деталей (части кузова, двигателя, литые диски и т.д.) чистый металл сплавляют с магнием, марганцем или кремнием, а в результате получают материал с более прочной и податливой к обработке структурой.
В автомобилестроении алюминий стали использовать еще с конца позапрошлого века: в 1899 году на выставке в Берлине показали концептуальный автомобиль Durkopp с облегченными кузовными панелями. А спустя всего три года ныне всем известный Карл Бенц представил первый двигатель из «крылатого» металла для участия в автогонках.
Если же говорить о первом серийном автомобиле с полностью алюминиевым кузовом, то им стал Audi A8 1994 года выпуска: из легкого металла у него сделаны как несущий каркас, так и внешние панели. Сегодня же алюминий используют практически все автопроизводители. Правда, для того чтобы не взвинчивать цены, зачастую алюминий применяют лишь для отдельных частей кузова или деталей ходовой части.
Впрочем, объемы применения алюминия в автомобильной промышленности с каждым годом растут: если верить оценке экспертов, то в настоящий момент на нее приходится почти треть потребления всего производимого в мире серебристого металла. Так чем же он так хорош, помимо легкости?

Видео : Audi R8 Space Frame

Светлая сторона
Основной плюс алюминия — соотношение его прочности к массе. В сравнении с классической сталью, он в среднем на 60% легче, что позволяет существенно снизить массу автомобиля, а также расход топлива и вредные выбросы.
Если же копать глубже, то алюминий почти не ржавеет, не магнитится, а из-за хорошей пластичности легко обрабатывается давлением. Плюс процесс вторичной переработки «крылатого» металла прост: он может быть переплавлен раз за разом без потерь в свойствах. Эти нюансы не только упрощают, но и ускоряют производственные процессы, а также дают возможность инженерам постоянно экспериментировать со структурой металла, с различными видами и формами автомобильных деталей.
Что касается так называемых эксплуатационных преимуществ, которые можно прочувствовать, то «крылатый» металл по сравнению с той же сталью обладает отличной поглощаемостью вибраций и ударов: он «гасит» на 50% больше энергии и препятствует их дальнейшему распространению. А это не только комфорт при движении по неровностям, но и безопасность пассажиров при ДТП.
На управляемость машины алюминиевый скелет тоже влияет положительно, поскольку металл обладает высоким сопротивлением к торсионным нагрузкам. Такой кузов получается более жестким на скручивание, что добавляет машине устойчивости в поворотах и отзывчивости при рулежке. Вдобавок сделанные из алюминия детали подвески сокращают неподрессоренные массы автомобиля, что улучшает его плавность хода. Вроде бы идеальный материал...

Темная сторона
У алюминия есть ряд серьезных недостатков. Во-первых — производственный. Детали из алюминиевых сплавов технически сложно скрепляются друг с другом: требуются изощренные способы (лазерная сварка, клепка, склейка, болтовые соединения), а также узко-специализированное оборудование. К примеру, сварка алюминиевых элементов возможна только лазерным способом или же в среде инертного газа (например, аргона). При этом еще необходимо четко контролировать сварочный процесс, поскольку алюминий весьма капризный металл: в местах соединения могут образовываться трещины.
Все эти сложности приводят ко второму недостатку — дороговизне производственного процесса. Сырье, сложное оборудование, квалифицированный персонал... На это все нужно выделять немалое количество времени и средств, что увеличивает себестоимость серийной машины.
Третье — формы и размеры элементов. Чтобы изготовить, к примеру, алюминиевый кузов, который сравним или превосходит по прочности стальной, его конструкцию приходится делать «пухлой». Хороший пример — велосипедная рама: из стали она тонкая, а из алюминия толстая. Вот и некоторые элементы кузова автомобиля получаются пышными, из-за чего уменьшается полезное пространство внутри машины и ухудшается общая обзорность для водителя и пассажира (широкие передние, центральные и задние стойки). Вдобавок к этому, «крылатый» металл хорошо проводит шум, который приходится гасить дополнительными слоями изоляционного материала, увеличивая опять же расходы на производство машины.
А еще алюминий сложно ремонтировать. При ударе и деформации структура металла нарушается. Именно поэтому почти всегда ремонт заканчивается заменой детали целиком. И лишь в некоторых случаях поврежденный элемент можно восстановить (причем весьма дорого), заменив деформированный участок заплаткой и усиливающими вкладышами.

Интересные случаи применения алюминия

Днище электромобиля Tesla Model S защищено тройной обороной из металлических листов, ограждающих батарею от внешнего воздействия. Сначала идет слой из полого алюминия, необходимый для отражения различных объектов, попадающих под машину. Дальше — усиливающая титановая пластина, а на последнем рубеже — цельный восьмимиллиметровый алюминиевый брус для дополнительной прочности.
Знали ли вы, что две третьих массы гоночного болида Формулы-1 — алюминий? К примеру, монокок выполнен из композита, который делается из двух слоев углеволокна и алюминиевых сот. Такая структура позволяет добиться большого запаса прочности при крайне малой массе конструкции.
Из последних инноваций, в которых участвует «крылатый» металл, отметим и так называемые алюминий-воздушные батареи, которые в будущем позволят проезжать электромобилям до 1500 км без подзарядки. Суть идеи в том, что «крылатый» металл в таком аккумуляторе является, по сути, «топливом» — электричество получается в ходе окисления алюминиевых пластин. То есть вместо заправки нефтяным топливом владельцам таких машин придется регулярно менять батареи.


Читать далее: Hyundai представил новый спорткар RM16 [DETAIL_TEXT_TYPE] => html [~DETAIL_TEXT_TYPE] => html [PREVIEW_TEXT] => [~PREVIEW_TEXT] => [PREVIEW_TEXT_TYPE] => text [~PREVIEW_TEXT_TYPE] => text [DETAIL_PICTURE] => Array ( [ID] => 2660 [TIMESTAMP_X] => Bitrix\Main\Type\DateTime Object ( [value:protected] => DateTime Object ( [date] => 2016-10-23 15:05:12. 000000 [timezone_type] => 3 [timezone] => Europe/Moscow ) ) [MODULE_ID] => iblock [HEIGHT] => 250 [WIDTH] => 400 [FILE_SIZE] => 60595 [CONTENT_TYPE] => image/jpeg [SUBDIR] => iblock/c2d [FILE_NAME] => c2d23edd70e74e2cd92d004bec7ea5d5.jpg [ORIGINAL_NAME] => алюминевое авто.jpg [DESCRIPTION] => [HANDLER_ID] => [EXTERNAL_ID] => 262cf815da922f08efc13f6bd5e3d0ef [~src] => [SRC] => /upload/iblock/c2d/c2d23edd70e74e2cd92d004bec7ea5d5.jpg [UNSAFE_SRC] => /upload/iblock/c2d/c2d23edd70e74e2cd92d004bec7ea5d5.jpg [SAFE_SRC] => /upload/iblock/c2d/c2d23edd70e74e2cd92d004bec7ea5d5.jpg [ALT] => Алюминий в автомобиле плохо это или хорошо... [TITLE] => Алюминий в автомобиле плохо это или хорошо. .. ) [~DETAIL_PICTURE] => 2660 [TIMESTAMP_X] => 23.10.2016 15:15:32 [~TIMESTAMP_X] => 23.10.2016 15:15:32 [ACTIVE_FROM] => 07.06.2016 [~ACTIVE_FROM] => 07.06.2016 [LIST_PAGE_URL] => /press/news/ [~LIST_PAGE_URL] => /press/news/ [DETAIL_PAGE_URL] => /press/news/5072/ [~DETAIL_PAGE_URL] => /press/news/5072/ [LANG_DIR] => / [~LANG_DIR] => / [CODE] => 5072 [~CODE] => 5072 [EXTERNAL_ID] => 3424 [~EXTERNAL_ID] => 3424 [IBLOCK_TYPE_ID] => content [~IBLOCK_TYPE_ID] => content [IBLOCK_CODE] => news [~IBLOCK_CODE] => news [IBLOCK_EXTERNAL_ID] => bxr_news_s1 [~IBLOCK_EXTERNAL_ID] => bxr_news_s1 [LID] => s1 [~LID] => s1 [NAV_RESULT] => [DISPLAY_ACTIVE_FROM] => 07.06.2016 [IPROPERTY_VALUES] => Array ( [SECTION_META_TITLE] => Алюминий в автомобиле плохо это или хорошо... [SECTION_META_KEYWORDS] => Алюминий в автомобиле плохо это или хорошо. .. [SECTION_META_DESCRIPTION] => Алюминий в автомобиле плохо это или хорошо... [SECTION_PAGE_TITLE] => Алюминий в автомобиле плохо это или хорошо... [ELEMENT_META_TITLE] => Алюминий в автомобиле плохо это или хорошо... [ELEMENT_META_KEYWORDS] => Алюминий в автомобиле плохо это или хорошо... [ELEMENT_META_DESCRIPTION] => Алюминий в автомобиле плохо это или хорошо... [ELEMENT_PAGE_TITLE] => Алюминий в автомобиле плохо это или хорошо... [SECTION_PICTURE_FILE_ALT] => Алюминий в автомобиле плохо это или хорошо... [SECTION_PICTURE_FILE_TITLE] => Алюминий в автомобиле плохо это или хорошо... [SECTION_DETAIL_PICTURE_FILE_ALT] => Алюминий в автомобиле плохо это или хорошо... [SECTION_DETAIL_PICTURE_FILE_TITLE] => Алюминий в автомобиле плохо это или хорошо... [ELEMENT_PREVIEW_PICTURE_FILE_ALT] => Алюминий в автомобиле плохо это или хорошо. .. [ELEMENT_PREVIEW_PICTURE_FILE_TITLE] => Алюминий в автомобиле плохо это или хорошо... [ELEMENT_DETAIL_PICTURE_FILE_ALT] => Алюминий в автомобиле плохо это или хорошо... [ELEMENT_DETAIL_PICTURE_FILE_TITLE] => Алюминий в автомобиле плохо это или хорошо... ) [FIELDS] => Array ( [DATE_ACTIVE_FROM] => 07.06.2016 ) [DISPLAY_PROPERTIES] => Array ( ) [IBLOCK] => Array ( [ID] => 6 [~ID] => 6 [TIMESTAMP_X] => 30.10.2015 13:24:28 [~TIMESTAMP_X] => 30.10.2015 13:24:28 [IBLOCK_TYPE_ID] => content [~IBLOCK_TYPE_ID] => content [LID] => s1 [~LID] => s1 [CODE] => news [~CODE] => news [API_CODE] => [~API_CODE] => [NAME] => Новости [~NAME] => Новости [ACTIVE] => Y [~ACTIVE] => Y [SORT] => 500 [~SORT] => 500 [LIST_PAGE_URL] => /press/news/ [~LIST_PAGE_URL] => /press/news/ [DETAIL_PAGE_URL] => #SITE_DIR#press/news/#ELEMENT_CODE#/ [~DETAIL_PAGE_URL] => #SITE_DIR#press/news/#ELEMENT_CODE#/ [SECTION_PAGE_URL] => [~SECTION_PAGE_URL] => [CANONICAL_PAGE_URL] => [~CANONICAL_PAGE_URL] => [PICTURE] => [~PICTURE] => [DESCRIPTION] => [~DESCRIPTION] => [DESCRIPTION_TYPE] => text [~DESCRIPTION_TYPE] => text [RSS_TTL] => 24 [~RSS_TTL] => 24 [RSS_ACTIVE] => Y [~RSS_ACTIVE] => Y [RSS_FILE_ACTIVE] => N [~RSS_FILE_ACTIVE] => N [RSS_FILE_LIMIT] => 0 [~RSS_FILE_LIMIT] => 0 [RSS_FILE_DAYS] => 0 [~RSS_FILE_DAYS] => 0 [RSS_YANDEX_ACTIVE] => N [~RSS_YANDEX_ACTIVE] => N [XML_ID] => bxr_news_s1 [~XML_ID] => bxr_news_s1 [TMP_ID] => 2a14dcc770554c90fd178df4d782fb7f [~TMP_ID] => 2a14dcc770554c90fd178df4d782fb7f [INDEX_ELEMENT] => Y [~INDEX_ELEMENT] => Y [INDEX_SECTION] => Y [~INDEX_SECTION] => Y [WORKFLOW] => N [~WORKFLOW] => N [BIZPROC] => N [~BIZPROC] => N [SECTION_CHOOSER] => L [~SECTION_CHOOSER] => L [LIST_MODE] => [~LIST_MODE] => [RIGHTS_MODE] => S [~RIGHTS_MODE] => S [SECTION_PROPERTY] => N [~SECTION_PROPERTY] => N [PROPERTY_INDEX] => N [~PROPERTY_INDEX] => N [VERSION] => 2 [~VERSION] => 2 [LAST_CONV_ELEMENT] => 0 [~LAST_CONV_ELEMENT] => 0 [SOCNET_GROUP_ID] => [~SOCNET_GROUP_ID] => [EDIT_FILE_BEFORE] => [~EDIT_FILE_BEFORE] => [EDIT_FILE_AFTER] => [~EDIT_FILE_AFTER] => [SECTIONS_NAME] => Разделы [~SECTIONS_NAME] => Разделы [SECTION_NAME] => Раздел [~SECTION_NAME] => Раздел [ELEMENTS_NAME] => Элементы [~ELEMENTS_NAME] => Элементы [ELEMENT_NAME] => Элемент [~ELEMENT_NAME] => Элемент [REST_ON] => N [~REST_ON] => N [EXTERNAL_ID] => bxr_news_s1 [~EXTERNAL_ID] => bxr_news_s1 [LANG_DIR] => / [~LANG_DIR] => / [SERVER_NAME] => www. opex.ru [~SERVER_NAME] => www.opex.ru ) [SECTION] => Array ( [PATH] => Array ( ) ) [SECTION_URL] => [META_TAGS] => Array ( [TITLE] => Алюминий в автомобиле плохо это или хорошо... [ELEMENT_CHAIN] => Алюминий в автомобиле плохо это или хорошо... [BROWSER_TITLE] => Алюминий в автомобиле плохо это или хорошо... [KEYWORDS] => Алюминий в автомобиле плохо это или хорошо... [DESCRIPTION] => Алюминий в автомобиле плохо это или хорошо... ) [IMAGES] => Array ( [0] => Array ( [ID] => 2660 [TIMESTAMP_X] => Bitrix\Main\Type\DateTime Object ( [value:protected] => DateTime Object ( [date] => 2016-10-23 15:05:12. 000000 [timezone_type] => 3 [timezone] => Europe/Moscow ) ) [MODULE_ID] => iblock [HEIGHT] => 250 [WIDTH] => 400 [FILE_SIZE] => 60595 [CONTENT_TYPE] => image/jpeg [SUBDIR] => iblock/c2d [FILE_NAME] => c2d23edd70e74e2cd92d004bec7ea5d5.jpg [ORIGINAL_NAME] => алюминевое авто.jpg [DESCRIPTION] => [HANDLER_ID] => [EXTERNAL_ID] => 262cf815da922f08efc13f6bd5e3d0ef [~src] => [SRC] => /upload/iblock/c2d/c2d23edd70e74e2cd92d004bec7ea5d5.jpg [UNSAFE_SRC] => /upload/iblock/c2d/c2d23edd70e74e2cd92d004bec7ea5d5.jpg [SAFE_SRC] => /upload/iblock/c2d/c2d23edd70e74e2cd92d004bec7ea5d5. jpg [ALT] => Алюминий в автомобиле плохо это или хорошо... [TITLE] => Алюминий в автомобиле плохо это или хорошо... [TMB] => Array ( [SRC] => /upload/iblock/c2d/c2d23edd70e74e2cd92d004bec7ea5d5.jpg [WIDTH] => 400 [HEIGHT] => 250 [SIZE] => 60595 ) ) ) [FILES] => Array ( ) [VIDEO] => Array ( ) [LINKS] => Array ( ) [BUTTON] => Array ( [SHOW_BUTTON] => [BUTTON_ACTION] => [BUTTON_LINK] => [BUTTON_TARGET] => [BUTTON_JS_CLASS] => [BUTTON_TITLE] => ) )

Tesla увеличит глобальный спрос на алюминий. Кто может выиграть

Одним из факторов стремительного роста капитализации Tesla в последние несколько месяцев стало активное расширение производственных мощностей компании, что предполагает существенное увеличение поставок в будущем. Однако есть и другие, на первый взгляд, малозаметные драйверы. Речь идет об увеличении автоматизации и рентабельности производства с одновременным улучшением качества продукции.

Гигафабрика Берлин

В июне 2020 г. Тесла начала строительство Гигафабрики Берлин — своего самого передового завода по производству электрокаров и батарей, первого на территории Европы. Новый завод может заработать уже в 2021 г. и станет площадкой для внедрения новейших технологий в автомобилестроении. В Тесла обещают улучшить сборочный конвейер. Покрасочный цех теперь обеспечит глубину и вариативность окраски автомобиля, чего до сих пор не было ни у одного автопроизводителя. А самое главное — полностью будет переработан кузовной цех.

Литой алюминий вместо стали

Вместо огромного количества сварочных роботов и обслуживающего персонала Тесла поставит гигантские литейные машины — Gigapress, из которых на начальном этапе будут выходить полностью литые алюминиевые задние части Model Y. Производитель обещает в будущем добиться литья практически всей несущей рамы и кузова электрокаров, двигаясь к концепции «машины, которая делает другие машины». Соответствующий патент Tesla подала еще в 2019 г.

Литейный пресс итальянской фирмы IDRA обеспечит выпуск задней части кузова как единого целого, которая заменит предыдущий формат сварки и клепки этой части из 70 стальных деталей. Это существенным образом упростит производство, повысит безопасность и технические характеристики электрокара. Предполагается, что упрощение сборки автомобиля позволит компании сэкономить на рабочей силе.

Преимущества и недостатки 

Теперь поговорим об использовании алюминия вместо стали. Алюминий в три раза легче большинства марок стали и не ржавеет. Его вторичная переработка проще и экономичнее. Уменьшение веса и увеличение дальности хода — пожалуй, главный вызов в электромобилестроении.

Последние несколько десятков лет доля алюминия в автомобильном производстве растет, в том числе за счет использования его в конструкции кузова. Тем не менее в среднем на кузов автомобиля приходится не более 20% алюминия. Большее количество, вплоть до 100%, используется преимущественно в спорткарах и некоторых пикапах. Иными словами, большинство выпускаемых автомобилей по-прежнему стальные. Между тем в мире ежегодно выпускается до 100 млн пассажирских и легких коммерческих транспортных средств.    

Невысокая популярность этого металла в конструкции кузова обусловлена некоторыми недостатками. Алюминий в 1,5–2 раза менее прочный, чем большинство видов автомобильной стали. Рост его использования тормозится из-за высоких требований безопасности. Однако конструкционные особенности электрокара из-за отсутствия ДВС существенно улучшат этот параметр.

Другая проблема заключалась в скреплении различных частей кузова из алюминия и других видов металла. С появлением литейного пресса и эта проблема будет решена. 

Прогнозы по рынку алюминия

Потребление алюминия в мире устойчиво растет с 2009 г. С 2015 до 2020 годы CAGR составляет 2,7%. В 2019 г. потребление алюминия превысило 60 млн тонн. По данным Technavio, среднегодовой рост может ускориться до 5% на горизонте 2019–2023 гг. Предполагалось, что за 4 года прирост потребления мог составить порядка 23 млн тонн. В терминах выручки, по данным Reportlinker, размер рынка алюминия в 2018 г. составил $147 млрд, а к 2026 г. рынок может вырасти до $190 млрд с CAGR 3,2%. Есть и более оптимистичные аналитические оценки. Так, по данным Statista, к 2026 г. рынок может вырасти уже до $250 млрд. С учетом негативного влияния пандемии коронавируса, временной горизонт прогнозов может сдвинуться дальше в будущее, но после восстановления экономики ускорение потребления остается вполне вероятным.

Более 50% использования алюминия приходится на транспортный и строительный сектора. Рост темпов строительства в развивающихся странах и улучшение технологии с переходом на монтаж легких конструкций — все это будет способствовать повышению спроса в соответствующем секторе. Что же касается транспорта, на который в 2019 г. пришлось около 26% спроса, то кроме авиапромышленности высокие темпы прироста может показать использование алюминия в автомобильной отрасли. Около 2/3 потребления алюминия в отрасли приходится на пассажирские автомобили.

Алюминий в автомобильной отрасли

По данным Grand View Research, с 2019 по 2025 гг. рынок алюминия для автомобилестроения покажет среднегодовой рост 8,7%, до $60,5 млрд. Если говорить в терминах выручки, то, по данным за 2018 г., порядка 31% рынка автомобильного алюминия или около 7% всего рынка алюминия ($10,5 млрд) приходилось на конструкцию рамы кузова. Потребление алюминия в этой отрасли может показать опережающий рост с CAGR = 9,3%. Ниже представлена ожидаемая динамика соответствующей отрасли в США.


Литье массивных частей кузова автомобиля из алюминия выглядит перспективной технологией. Можно предположить, что за Tesla по этому пути последуют и другие производители, разгоняя спрос на автомобильный алюминий еще больше.    

Кто выиграет от новых технологий, а кто пострадает  

Использование литого алюминия в качестве кузова автомобиля поможет улучшить технические характеристики и экономить на процессе сборки электромобиля или авто на ДВС. Если удастся добиться ожидаемой отдачи от новой технологии, выиграть могут первопроходцы в индустрии, в числе которых, конечно, Tesla (TSLA). Из-за относительно невысокого объема выпуска операционная рентабельность производства автомобилей (за вычетом ZEV credits) остается низкой. 

Также мы видим высокий потенциал роста спроса на алюминий. Это выгодно таким компаниям, как Rio Tinto, Norsk Hydro, Alcoa, Русал и другим производителям. Акции Русала котируются на Московской Бирже и доступны неквалифицированным инвесторам под тикером RUAL. Акции американской Alcoa доступны на Санкт-Петербургской бирже под тикером AA.

Радикальное увеличение потребления алюминия в автомобильной индустрии приведет к снижению спроса на сталь. Предполагается, что этот процесс будет растянут во времени, влияние на отрасль может оказаться ограниченным. В России основными поставщиками металлургической продукции для автопрома являются ММК и Северсталь, однако тренд на замещение стали алюминием может прийти в страну с большим лагом и касаться только определенного класса автомобилей. 

Также можно отметить потенциально негативное влияние на производителей промышленных роботов. К примеру, немецкий производитель KUKA получает примерно 35% выручки от поставок и обслуживания промышленных роботов, в том числе для автоконвейеров. Выручка данного направления стагнирует уже не первый год. 

Читайте также: Четыре интересные немецкие акции на Санкт-Петербургской бирже

Пострадать от новых веяний в автомобильном производстве могут компании в странах с сильными позициями профсоюзов. В первую очередь — немецкие и французские производители. Профсоюзы не в восторге от движения рынка в сторону транспорта на полностью электрической тяге, так как конструкция силовой части и трансмиссии автомобиля упрощается, высвобождая существенную часть рабочей силы.  

БКС Брокер

Почему ржавеют оцинкованные и алюминиевые машины — Статьи — Авто

Часто сталкиваюсь с заблуждением касательно оцинкованных машин. Люди считают, что, если машина оцинкованная, она не будет гнить и ржаветь. Но, к сожалению, это не всегда так.

Такая разная оцинковка

Для начала надо понимать, что оцинковка оцинковке рознь. Можно оцинковать кузов слоем в 2 мкм, а можно слоем в 20 мкм — это первое. Второе — методов оцинковки куча. Бюджетные машины обычно оцинковывают самым бюджетным способом. Как правило, это холодная оцинковка. Цинкование происходит путём окраски кузова анафорезными грунтами с высоким содержанием высокодисперсного цинкового порошка (содержание цинка в готовом покрытии 89−93%). Такая оцинковка, конечно, лучше, чем ничего, но по факту при повреждении ЛКП от коррозии она защищает слабо.

Производители часто используют такой вид оцинковки, потому она не так сильно сказывается на цене автомобиля (в бюджетном сегменте борются за каждую копейку). К тому же это даёт право говорить, что кузов оцинкован — это выгодно из маркетинговых соображений.

Ещё один бюджетный способ оцинковки — цинкрометалл. Если простыми словами, то это обычная сталь, покрытая специальным цинкосодержащим грунтом на стадии проката. Цинкрометалл хорош в регионах, где нет высокой влажности, но в российских условиях, особенно если ЛКП повреждено, металл все равно начинает ржаветь. Пусть не так быстро, как голая сталь. Так что уповать на спасительную оцинковку в данном случае также не стоит. Нужно быстро подкрашивать сколы и царапины.

Читайте также

«Из-за коронавируса мы по уши в дерьме» Вторая зимняя волна пандемии будет намного страшнее первой

Довольно хороший способ оцинковки — гальванический. Это когда кузов купают в ванне с цинкосодержащим электролитом. Под действием электрического тока цинк осаждается на металле равномерным слоем. Обычно этот слой составляет 5−20 мкм. При таком способе оцинковки производители, как правило, дают гарантию от сквозной коррозии кузова не менее 10 лет.

Гальваническую оцинковку редко применяют на бюджетных машинах, потому что это довольно дорого, а вот на машинах С-класса и выше она встречается часто.

А лучший способ оцинковки — горячее цинкование. Сухой заранее подготовленный кузов автомобиля опускают в ванну с горячим цинком. Температура расплава обычно от 500 до 4000 °C. Такой термический способ обработки кузова не только самый лучший, но и самый дорогой. Применяют его далеко не все производители даже премиум-класса.

Цинковое покрытие в данном случае получается самым толстым и прочным. При незначительных повреждениях ЛКП место скола или царапины могут даже затянуться отложениями цинка — этот процесс называется самовосстановлением. В этом случае даже поврежденный кузов может не ржаветь 5−8 лет. Как правило, на машины, оцинкованные горячим способом, автопроизводители дают гарантию от сквозной гарантии 15 лет и больше.

Однако надо понимать, что даже самое лучшее цинкование не может защитить кузов от коррозии навечно. Если ЛКП целое, то всё хорошо, но если появился скол, царапина или другие последствия ДТП, то цинковое покрытие будет защищать металл от коррозии лишь до поры до времени.

Куда уходит цинк?

Скорость коррозии цинкового покрытия в условиях атмосферы составляет около 3 мкм в год. В сельской местности — там, где на дорогах нет агрессивной химии, соли и реагентов, — цинковый слой держится дольше, и разрушается примерно со скоростью 1−2 мкм в год. В больших городах и агрессивных средах, напротив, скорость коррозии выше — от 3 до 7 мкм в год.

Многие думают, что цинк не ржавеет, но это не так: коррозия съедает цинковое покрытие. Прелесть цинкового покрытия в том, что пока есть хоть немного цинка, металл ржаветь не будет. Говоря простым языком, цинк просто даёт вам время на подкраску и ремонт. Если у вас отслоилась краска, появился скол или царапина, она может не ржаветь несколько месяцев или даже лет. Но потом обязательно зацветет, так что с покраской всё-таки лучше не тянуть, потому что редко можно знать наверняка, как именно оцинкован кузов.

Доказать или опровергнуть наличие оцинковки можно только экспериментальным путем или с помощью дорогостоящих лабораторных исследований. Производители очень редко открывают эту информацию. Как правило, они ограничиваются общими фразами о том, что кузов оцинкован. А, как оцинкован, не говорят.

Читайте также

Путин дал команду «Суперджету»: На взлет За полет на самолете, вызывающем у многих пассажиров страх, будет приплачивать государство

А ведь бывает односторонняя или двухсторонняя оцинковка. Иногда цинкуют только некоторые внешние панели кузова, а внутри цинка нет. Часто у бюджетников цинкуются только самые уязвимые места. Нередко при общей оцинковке крыша остается не оцинкованной.

Порой машины слишком активно шлифуют на производстве и цинковый слой стирается. Иногда цинка нет на сварных швах. Нюансов очень много. Производитель всегда пытается сэкономить, чтобы конечная цена на автомобиль была максимально привлекательной — это надо понимать.

Если речь идет о покупке подержанной машины, то уповать на оцинковку не стоит тем более. Если машина была в авариях, то часто сами же владельцы экономят и покупают дешевые запчасти из дешевого металла без всякой оцинковки.

Проблемный алюминий

Что касается алюминиевых машин, с ними всё ещё сложнее. Они не ржавеют привычным рыжим цветом. Они подвержены электрохимической коррозии. Она возникает в местах контакта разных металлов. Например, алюминия и стали.

Полностью алюминиевые автомобили — всё ещё редкость. Часто используются алюминиевые панели, а каркас стальной. Или алюминиевые только капот, крылья, крыша и так далее. Вот в этих местах кузов будет разрушаться и сыпаться в первую очередь. Без рыжего цвета — ведь коррозия алюминия похожа на металлическую перхоть.


На колесах: Как жилось дальнобойщикам в СССР

Обзор рынка: 5 дорогих опций, за которые точно не стоит переплачивать

Лист алюминиевый рифленый по выгодной цене

Алюминиевый рифленый лист для авто

Детали из “крылатого” металла начали приживаться в автомобилестроении еще на рубеже XIX и XX веков. Со временем в этой отрасли свою нишу заняла отделка из ребристых алюминиевых пластин. 

Что такое рифленый алюминий

Так называют производимые методом горячей или холодной прокатки листы из серебристого металла с желобками на лицевой поверхности — рифлями. Эти выступы образуют объемный симметричный рисунок, главная роль которого сугубо практическая: он придает материалу важную для защитных покрытий шероховатость.

 Есть три основных типа рифления в зависимости от числа насечек в каждом элементе орнамента: “квинтет”, если в нем присутствует пять бороздок, “дуэт” — две, “даймонд” — одна.   

Часто применяемые сплавы для производства “узорчатых” пластин — АМц (с марганцем), АМг2 и АМг6 (с магнием), имеющие отличную стойкость к образованию ржавчины. Материал упрочивают с помощью термообработки, нагартовки, естественного и искусственного старения. Для усиления антикоррозийной защиты может выполняться плакировка — термомеханическое наслоение на поверхность чистого алюминия.

Распространенные размеры алюминиевых листов с насечкой: длина — от 200 до 600 см, ширина — от 100 до 150 см, толщина без учета высоты выступов — от 1,5 до 4 мм.     

От чего защищает рифленое покрытие из алюминия 

За счет сочетания легкости с высокой прочностью, устойчивости к коррозии, влажности, перепадам температур “летучий” металл активно используется для внутренней и наружной отделки машин. Им обшивают пространство фургонов и автоприцепов, багажники пикапов, полы и ступеньки автобусов, а также тюнингуют капот и боковины внедорожников. 

Благодаря ударопрочности алюминиевых листов кузову не страшны повреждения в виде сколов, вмятин. Настил защищает борта, дно, крышку грузового отсека от действия сырости, конденсата, сильного нагрева, холода, обеспечивает дополнительную шумо- и виброизоляцию. Шероховатость рельефных панелей делает их противоскользящими, что важно для сохранности внутренних поверхностей авто и для безопасности грузов.     

Кузов, облицованный рифленым алюминием легко чистить и мыть, а за счет износостойкости этого материала, он надолго сохраняет ухоженный привлекательный вид. Эксплуатационные качества такой брони позволяют использовать ее длительный срок и отчасти способствуют продлению срока службы транспорта.

 

Некоторые аспекты монтажа алюминиевого настила

  • Отделка не должна быть тяжеловесной, поэтому при выборе рифленого листа для багажника оптимальной считается толщина в 1,5 мм.  
  • Перед укладкой пластин поверхности кузова обезжиривают.     
  • Между алюминиевой облицовкой и корпусом машины стелется прослойка из битумной мастики, прорезиненного полотна или фанеры. 
  • Последняя дает возможность облицовывать авто без сверления отверстий: фанерную подложку крепят с помощью особой липкой ленты и адгезионного клея, а лист фиксируется сверху посредством шурупов и заклепок.   
  • Крепежные элементы должны быть алюминиевыми. 
  • Места стыков обшивки и резинового подклада желательно обрабатывать силиконовым клеем, чтобы исключить вибрацию.

 

Кузовной ремонт | ремонт кузова и покраска

цена за работы

1000р / нормочас

отремонтировано

1877 авто

Сертифицированный техцентр

цена за работы

1000р / нормочас

отремонтировано

507 авто

Сертифицированный техцентр

цена за работы

1000р / нормочас

отремонтировано

447 авто

Сертифицированный техцентр

цена за работы

1000р / нормочас

отремонтировано

855 авто

цена за работы

1000р / нормочас

отремонтировано

125 авто

цена за работы

1000р / нормочас

отремонтировано

319 авто

цена за работы

1000р / нормочас

отремонтировано

764 авто

цена за работы

1000р / нормочас

отремонтировано

153 авто

цена за работы

1000р / нормочас

отремонтировано

345 авто

цена за работы

1000р / нормочас

отремонтировано

564 авто

цена за работы

1000р / нормочас

отремонтировано

378 авто

цена за работы

1000р / нормочас

отремонтировано

102 авто

цена за работы

1000р / нормочас

отремонтировано

561 авто

цена за работы

1000р / нормочас

отремонтировано

225 авто

цена за работы

1000р / нормочас

отремонтировано

516 авто

цена за работы

1000р / нормочас

отремонтировано

236 авто

цена за работы

1000р / нормочас

отремонтировано

489 авто

цена за работы

1000р / нормочас

отремонтировано

143 авто

цена за работы

1000р / нормочас

отремонтировано

255 авто

цена за работы

1000р / нормочас

отремонтировано

518 авто

цена за работы

1000р / нормочас

отремонтировано

238 авто

цена за работы

1000р / нормочас

отремонтировано

156 авто

цена за работы

1000р / нормочас

отремонтировано

374 авто

цена за работы

1000р / нормочас

отремонтировано

159 авто

цена за работы

1000р / нормочас

отремонтировано

350 авто

цена за работы

1000р / нормочас

отремонтировано

620 авто

цена за работы

1000р / нормочас

отремонтировано

135 авто

цена за работы

1000р / нормочас

отремонтировано

489 авто

цена за работы

1000р / нормочас

отремонтировано

322 авто

15 Automotive Aluminium Warriors — Motor Trend

Ford F-150 2015 года стал лидером заголовков благодаря своему новому алюминиевому кузову, первому в сегменте полноразмерных грузовиков. Самый продаваемый грузовик Америки присоединяется к элитной группе суперкаров и шикарных роскошных седанов, в которых используется алюминиевая конструкция для снижения веса, но при этом они обладают силой, чтобы конкурировать со стальными аналогами.

Acura NSX

Посмотреть все 16 фотографий

Acura NSX первого поколения, представленная в 1990 году, была невероятно сбалансированной и легкой благодаря полностью алюминиевому кузову.Его преемник, Acura NSX 2016 года, будет в основном из алюминия, с добавлением современных композитных материалов для пола и крыльев.

Jaguar F-Type

Посмотреть все 16 фото

Компания Jaguar не скупилась на создание этой дерзкой британской бомбы. F-Type наделен мощными двигателями с наддувом, заключенными в легкий алюминиевый корпус, который великолепно смотрится как в купе, так и в форме родстера.

Посмотреть все 16 фотографий

Около 90 процентов круизера Benz с вертикальным расположением кузова изготовлено из алюминия, при этом сталь составляет важные структурные элементы, такие как передняя стойка и крыша.Mercedes применяет довольно передовые методы строительства, такие как литье в кокиль и сварка трением с перемешиванием, и в результате достигается снижение веса в снаряженном состоянии более чем на 200 фунтов по сравнению с предшественником.

Audi A8

Посмотреть все 16 фотографий

Audi A8 был одним из первых крупных флагманских седанов с алюминиевым кузовом, и это заметно по его снаряженной массе. Например, A8 L 4.0T весит 4600 фунтов, что делает его примерно на 300 и 200 фунтов легче, чем сопоставимые Mercedes-Benz S-Class и BMW 7 Series соответственно.

Land Rover Range Rover

Посмотреть все 16 фото

Один из самых больших люксовых внедорожников, доступных на сегодняшний день, сел на большую диету, когда в 2013 году перешел на алюминиевый цельный кузов. Несмотря на свои большие габариты, Land Rover Range Rover (и его более спортивный собрат, Range Rover Sport, изображенный здесь) кажется более спортивным, чем его предшественник, сохраняя при этом знаменитые внедорожные способности Land Rover.

Посмотреть все 16 фото

F12 Berlinetta — последняя модель от Prancing Horse с алюминиевым кузовом, вслед за Ferrari 458 Italia, FF и California T.Высокотехнологичный LaFerrari с гибридным двигателем получил еще более легкий и прочный корпус из углеродного волокна.

Просмотреть все 16 фотографий

Нынешний XJ представляет собой радикальную эволюцию флагманского седана Jaguar с точки зрения стиля и характеристик. Большая часть его удивительно спортивного характера обусловлена ​​алюминиевым корпусом, что делает его относительно легким для седана с общей длиной более 200 дюймов. Более того, алюминиевая конструкция XJ просочилась в новый компактный седан XE, который должен сразиться с грозным BMW 3 серии в начале 2016 года.

Audi R8

Посмотреть все 16 фотографий

Когда полностью алюминиевый Audi R8 впервые был выпущен в 2008 году, он сразу же стал хитом благодаря выдающемуся стилю и линейке двигателей, включающих в себя приятный по звучанию V-10. Audi уменьшила вес модели второго поколения за счет комбинации алюминия и нескольких композитных панелей.

Tesla Model S

Посмотреть все 16 фотографий

Сборочный завод Tesla Motors в Северной Калифорнии заставлен огромными роботами, которые режут, штампуют и сваривают алюминиевый корпус, в котором находится усовершенствованный электрический силовой агрегат седана Model S.Предстоящий кроссовер Model X появится в выставочных залах с алюминиевым кузовом, дверями типа «сокол» и обновленной версией двухмоторного силового агрегата Model S.

Посмотреть все 16 фотографий

Ford F-150 не новичок в инновациях, и его новый алюминиевый корпус — убедительное тому доказательство. Его снаряженная масса на 700 фунтов легче, чем у модели последнего поколения, и Ford уверен, что грузовик останется таким же надежным, как и прежде.

Посмотреть все 16 фотографий

Благодаря мощному двигателю V-12 мощностью 510 л.с. и тонкому алюминиевому корпусу Aston Martin DB9 по сути является футбольным бегуном в строгом льняном костюме.Другие Aston также имеют алюминиевые корпуса, в том числе Vantage и Rapide.

Посмотреть все 16 фотографий

В рамках подготовки к выпуску нового Corvette Stingray компания Chevrolet внесла значительные улучшения в свой сборочный завод в Боулинг-Грин, штат Кентукки, для производства алюминиевой рамы спортивного автомобиля. Легкая, но прочная рама служит основой для шасси и двигателей C7 Corvette, которые продолжают впечатлять на трассе.

Посмотреть все 16 фото

Легкость была заложена в ДНК Lotus с момента ее создания, поэтому неудивительно, что Evora начинает жизнь с алюминиевой рамы.После короткого отпуска в США Evora вернется в 2016 модельном году с рядом улучшений, включая еще более легкое алюминиевое шасси.

Lamborghini Huracan

Посмотреть все 16 фото

Lamborghini Huracan тесно связан со своим немецким братом Audi R8 второго поколения. В дополнение к великолепному V-10, оба автомобиля получили модное и легкое шасси, состоящее в основном из алюминия и нескольких частей из углеродного композита.

Mercedes-AMG GT S

Посмотреть все 16 фото

На замену всеми любимому Mercedes-Benz SLS AMG GT придет Mercedes-AMG GT S. будет иметь энергичный твин-турбо V-8 и легкий алюминиевый корпус для снижения веса.

Автомобильный алюминий в легковых и грузовых автомобилях

Быстрое чтение

Алюминий делает автомобиль лучше. Использование алюминия в автомобилях и грузовых автомобилях ускоряется, поскольку он предлагает самый быстрый, безопасный, экологически чистый и экономичный способ повышения производительности, экономии топлива и сокращения выбросов при сохранении или повышении безопасности и долговечности.От автомобилей массового потребления, таких как Ford F-150, до роскошных автомобилей, таких как Audi, Mercedes Benz и Land Rover, алюминий все чаще становится «материалом выбора» для автопроизводителей благодаря своей прочности и экологическим преимуществам. Группа по транспортировке алюминия (ATG) Алюминиевой ассоциации сообщает о преимуществах алюминия при транспортировке через исследовательские программы и связанные с ними информационные мероприятия. Для получения дополнительной информации о том, как алюминий управляет автомобилями сегодняшнего и завтрашнего дня, посетите сайт www.drivealuminium.орг.

Полезные факты

  • Непрерывный рост использования автомобильной промышленности
    Использование автомобильного алюминия непрерывно растет на протяжении 40 лет. В настоящее время алюминий занимает второе место после стали как наиболее часто используемый материал в транспортных средствах.
  • Переработано на рекордном уровне
    В конце срока службы автомобиля почти 90 процентов алюминия в среднем перерабатывается.
  • Энергоэффективность
    По сравнению с парком традиционных стальных автомобилей, использование алюминия позволяет сэкономить 108 миллионов баррелей сырой нефти в виде энергии.
  • Безопаснее
    Фунт за фунт, алюминий поглощает в два раза больше энергии удара, чем низкоуглеродистая сталь. Могут быть спроектированы более крупные зоны раздавливания без соответствующего снижения веса.

Повышение производительности

Поскольку алюминий легче, он позволяет автопроизводителям увеличить сопротивление вмятинам — они могут сделать панели кузова толще, при этом снизив вес. А автомобиль с меньшей массой имеет лучшее ускорение, лучшее торможение и лучшую управляемость. Кроме того, более легкие автомобили могут перевозить и буксировать больше, поскольку двигатель не несет лишнего веса.

Преимущества веса, прочности и безопасности

Применение алюминия для оптимизации конструкции автомобильного кузова позволяет снизить вес до 50 процентов по сравнению с традиционной конструкцией из низкоуглеродистой стали. Алюминиевые конструкции кузова по прочности не уступают стальным и поглощают вдвое больше энергии при столкновении. Снижение веса основной конструкции также позволяет уменьшить размеры других систем автомобиля (включая двигатель, трансмиссию, подвеску и колеса). Во всех отношениях преимущества алюминия по весу, прочности и безопасности очевидны.

Экологические преимущества

Почти 90 процентов автомобильного алюминиевого лома — более полумиллиона тонн в год — рекуперируются и перерабатываются. Для сравнения: переработка 1 тонны алюминия позволяет сэкономить 21 баррель нефти в энергетическом эквиваленте. Экологические победы продолжаются: рецензируемое исследование, проведенное Национальной лабораторией Ок-Ридж при Министерстве энергетики, показало, что автомобиль с интенсивным использованием алюминия может снизить общее потребление энергии в течение всего жизненного цикла на 20 процентов и выбросы CO2 на 17 процентов. .

В ожидании: гонка за топливной экономичностью

Потребители все чаще требуют более экономичные автомобили. Учитывая это наряду с новыми правилами экономии топлива, которые потребуют от автомобильного парка США к 2025 году в среднем 54,5 миль на галлон, автомобильная промышленность реагирует на это. Один из примеров: пикап Ford F-150 с полностью алюминиевым кузовом. Этот переход к алюминию имеет серьезные последствия: Ford F-150 — самый популярный автомобиль любого типа в Соединенных Штатах и ​​одна из самых прибыльных автомобильных линий в мире.Грузовик F-150 2015 похудел на 700 фунтов (примерно 15 процентов от веса автомобиля) благодаря высокопрочному полностью алюминиевому кузову военного класса. Это снижение веса позволяет грузовикам Ford ехать дальше на галлоне бензина и открывает двери для других изменений, таких как двигатели меньшего размера, которые могут еще больше повысить экономию топлива.

История алюминия в автомобилях

Сегодня растущий рынок, алюминий с самого начала был ключевым материалом для автопроизводителей. Первый спортивный автомобиль с алюминиевым кузовом был представлен на Берлинском международном автосалоне в 1899 году.Два года спустя Карл Бенц разработал первый двигатель с алюминиевыми деталями. После Второй мировой войны алюминий стал достаточно дешевым, чтобы его можно было использовать в серийных автомобилях. Прорыв произошел в 1961 году, когда британская компания Land Rover выпустила блоки двигателей V-8 с алюминиевыми цилиндрами. Оттуда алюминиевые автомобильные детали закрепились в колесах и картерах трансмиссии, а затем переместились в головки цилиндров и шарниры подвески. Этот металл, пригодный для неограниченной переработки, в настоящее время является ведущим материалом для использования в силовых агрегатах и ​​колесах, и продолжает завоевывать долю рынка в производстве капотов, багажников, дверей и бамперов, а также целых конструкций транспортных средств.

Интересный факт: четкий выбор автопроизводителей

В 2013 году президент и главный исполнительный директор Ford Алан Мулалли восхвалял автомобильный алюминий в ряде интервью СМИ, посвященных анонсу нового грузовика F-150. Среди других комментариев, сказал Мулалли, «фунт за фунт, алюминий прочнее и прочнее стали» и «[алюминий] будет предпочтительным материалом» для Ford, двигающегося вперед.

Для получения дополнительной информации об использовании алюминия в автомобильной промышленности: www.drivealuminium.org.

Типы и области применения алюминиевых сплавов для автомобилей

Прокат алюминиевых сплавов UACJ производится на передовых заводах с соблюдением стандартов качества
и систем экологического менеджмента с сертификатами ISO 9001 и ISO 14001.

Корпус из сплава типа

Обозначение сплава: «AA» означает обозначение, используемое Алюминиевой ассоциацией.

Обозначение сплава Характеристики Использование в автомобилях
AA UACJ
1000
Al
1050 A50 Превосходная технологичность и обрабатываемость поверхности.
Самый устойчивый к коррозии из всех алюминиевых сплавов.
Теплоизоляторы
1100 A30 Алюминий общего назначения чистотой более 99,0%.
Поверхность после анодирования выглядит слегка белой.
Теплоизоляторы, номерные знаки
1200 A0 Теплоизоляторы
2000
Al-Cu
2014 14S Для конструктивных элементов используется очень прочный сплав.
Из-за относительно более высокого содержания меди низкая коррозионная стойкость.
Ручки для мотоциклов, ABS
2017 17S Амортизаторы, ручки,
спицы, шатуны
2024 24С
2219 B19S Высокая прочность, отличные свойства при высоких и низких температурах,
превосходная свариваемость, но низкая коррозионная стойкость.
Роторы, детали тормоза
CG29 Более высокая прочность при повышенных температурах, чем у 2618. Шатуны, поршни
CB156
CB256
KS26
Бессвинцовые легкообрабатываемые сплавы. AT клапаны
2618 2618 Высокая прочность при высоких температурах.
Подходит для ковки и механической обработки.
Колеса компрессора, поршни
20A1
3000
Al-Mn
3003 303S
D3S
на 10% сильнее, чем 1100.
Хорошая технологичность и устойчивость к коррозии.
Трубопровод
3004 304S
4S
Прочнее, чем 3003.
Отличная способность к глубокой вытяжке и хорошая коррозионная стойкость.
Решетки капота, теплоизоляторы
4000
Al-Si
4032 32S Отличная термостойкость и стойкость к истиранию.
Низкий коэффициент теплового расширения.
Поршни
SC100 Превосходная стойкость к истиранию и ковкость.Сильнее 4032. Корпус гидроусилителя руля,
спиральные компрессоры, толкатели клапанов
SC300 Более сильная версия SC100.
TF06B
TF08
TF10B
Превосходная стойкость к истиранию и ковкость.
Сильнее 4032.
TF12B Заэвтектический сплав с повышенной ковкостью. Роторы компрессора
5000
Al-Mg
5052 52S Сплав средней прочности.Хорошая коррозионная стойкость и формуемость
. Высокая усталостная прочность.
Панели индикации счетчиков, барабаны АКПП, устройства для накачивания подушек безопасности
, крышки
5454 D54S на 20% прочнее, чем 5052. Хорошая коррозионная стойкость. Колесные диски, детали подвески
5083 183S Сплав для использования в сварных конструкциях.
Самый прочный из сплавов без термической обработки.
Цистерны, газовые баллоны
383S Версия 183S с высокой формуемостью.
Превосходные сверхпластические свойства.
483S
NP5 / 6
Версия 183S из экструдированного сплава. Крепежные шины
5182 A82S Примерно такой же прочный, как 5083.
Хорошая обрабатываемость и устойчивость к коррозии.
Пылезащитные чехлы, рамы сидений, кожухи воздухоочистителя,
пружинных листов
GM145 Хорошая формуемость и устойчивость к коррозионному растрескиванию под напряжением. Кузовные панели (внутренние)
5154 A154S на 20% сильнее, чем 5052.
Хорошая формуемость.
Колеса, детали днища,
детали трансмиссии,
детали подвески
A254S на 20% прочнее, чем 5052.
Хорошие характеристики коррозионного растрескивания под напряжением.
GC32 Хорошая формуемость и устойчивость к коррозионному растрескиванию под напряжением.
5022 GC45
Высокопрочный, легко поддающийся формованию материал панели кузова.
Снижение стойкости к спеканию покрытия.
Капоты, крыши, двери, стойки, масляные поддоны, полы,
задние крылья, кожухи воздухоочистителя
GC150 Сплав немного прочнее, чем GC45. Кузовные панели
5110A 257S Сплав высокой яркости с такой же прочностью, что и 3003.
Хорошая способность к глубокой вытяжке и коррозионная стойкость.
Молдинги, накладки, светоотражающие панели,
плафоны для ламп фар
5056 356S Нетермообрабатываемый сплав для сварных конструкций.
Отличная стойкость к морской воде.
Тормозные поршни, топливопроводы, надувные устройства подушек безопасности
6000
Al-Mg-Si
SG712
TM30
Корпус панели из сплава с высокой способностью к прокаливанию, формуем
и высокой подгибаемостью.
Капоты, задние крылья, передние крылья, стойки,
колесные арки, крыша, двери
TM66
BH.
Даже сильнее, чем SG112, с хорошей формуемостью.
6061 61S
161S
Термообрабатываемые сплавы с хорошей коррозионной стойкостью. ABS, поперечины, колеса, карданные валы,
рычаги, звенья, подушки безопасности, балки, ресиверы
561S Рамы электростанции
6013 SG210 Высокопрочный алюминиевый сплав для ковки. Рычаг подвески
6063 63S
163S
Y63
Типичные экструзионные сплавы.Прочность ниже, чем у 6061,
, но превосходные экструзионные свойства.
Молдинги, каркасы сидений, ворота кузовов грузовиков, перила
, трубопроводы
6005C 465S
L55
Промежуточная прочность между 6061 и 6063.
Хорошая коррозионная стойкость и свариваемость.
Бамперы, проставки, кронштейны двигателя, каркасы сидений
, АБС, пороги, амортизаторы
SG109 Высокопрочный сплав с хорошей изгибаемостью и устойчивостью к коррозии
.Возможна полая экструзия.
Усилитель бампера, проставки
SG10
SG310
Самый прочный из сплавов серии 6000. Колеса, карданные валы, рычаги, звенья
GT209
KS69S
Бессвинцовый сплав с высокой обрабатываемостью. AT клапаны
7000
Al-Zn-Mg
7075 75S Типичный высокопрочный сплав для использования в авиастроении. Петли, звенья, шпульки, втягивающие ремни ремня безопасности
7178 A78S Самый прочный алюминиевый сплав. Ключи
7003 ZK60
K73
Экструзионный сплав для сварных конструкций.
Лучше экструзионные свойства, чем у 7204.
Усилитель бампера, ползунки сидений, рамы мотоциклов
, ударные балки дверей, диски
для мотоциклов
7204 ZK141
K70
Сплавы для сварных конструкций.Прочность сварной детали
восстанавливается почти до той же прочности, что и у исходного материала в результате естественного старения.
Элементы рулевого управления, поперечины,
педали тормоза
7204 ZK147
K70Y
Домкраты
ZK55 Прочнее, чем 7204.
Возможна сварка и экструзия полых частей.
Усилитель бампера, противоударные балки,
рамы и диски мотоциклов
7046 ZK170
7050 ZG62 Высокопрочные алюминиевые сплавы. Передняя вилка мотоцикла
ZC88

Может ли алюминий быть экономичной альтернативой стали?

Автомобильные кузова: может ли алюминий быть экономичной альтернативой стали?
Автомобильные материалы: экономика Аниш Келкар, Ричард Рот и Джоэл Кларк

Хотя использование алюминия в автомобилях увеличивается в за последние два десятилетия прогресс в разработке алюминиевых автомобильных тела.Фактически, большая часть замены алюминия пришла в виде отливок. и поковки в трансмиссии, колесах и т. д. Производители автомобилей разработали полностью алюминиевые автомобили с двумя конкурирующими конструкциями: обычным цельным кузовом и пространственной рамой. Однако алюминий — далеко не лучший выбор для кузовов автомобилей. В замена стали на алюминий частично зависит от нормативных требований для соответствия стандартам топливной экономичности за счет снижения веса автомобиля и соответствия требованиям утилизации стандарты.Ключевыми препятствиями являются высокая стоимость первичного алюминия по сравнению с стали и дополнительные затраты на изготовление алюминиевых панелей. И алюминий, и автомобильная промышленность пыталась сделать алюминий рентабельным альтернатива стали. В данной статье анализируется стоимость изготовления и сборки. из четырех различных конструкций алюминиевых кузовов автомобилей, что позволяет сравнивать их с обычными стальные конструкции по текущим ценам на алюминий и с использованием текущего производства алюминия технология.Затем он пытается определить, может ли алюминий быть альтернативой. производство стали по более низким ценам на первичный алюминий и улучшенные производственные процессы.

ВВЕДЕНИЕ

Автомобиль и алюминий стали коммерчески жизнеспособными в примерно в то же время в конце 19 века; есть ссылки к использованию последних в первых с самого их начала. Несмотря на то что сталь предпочитают большинство автопроизводителей, в последние годы изменилась экономия топлива и правила утилизации активизировали попытки автопроизводителей снизить вес.Алюминий предлагает идеальное инженерное решение: его плотность составляет треть от из стали и удовлетворяет требованиям автомобильной материал. Однако алюминий по весу примерно в пять раз дороже, чем сталь.

Несмотря на высокую стоимость, в последние два десятилетия количество алюминия в автомобилях неуклонно росла. Проникновение алюминия увеличено с 39 кг (3%). в 1976 г. до примерно 89 кг (7%) в середине 90-х гг. 1 Однако такое использование алюминия за счет стали было частичным. основа, а не результат каких-либо радикальных изменений дизайна. Большая часть проникновения алюминия был в трансмиссиях, блоках двигателя и колесах, в основном в виде отливок с некоторые поковки и штамповки. Однако проникновение кованого алюминиевого листа ограничивается кондиционерами и несколькими закрывающими панелями для кузова автомобиля. Проще говоря, доказано, что алюминий можно использовать вместо стали, железа и меди для различные детали в автомобиле.Во всех случаях эта замена снижает вес без снижение производительности, но в большинстве случаев стоимость значительно возрастает. Это увеличение можно противодействовать за счет снижения расхода топлива и повышения способности для перевозки безопасного и электронного оборудования и увеличения срока службы автомобиля, если пользователь, производитель и, возможно, самое главное, законодатель считают, что факторы достаточного достоинства.

Использование большого количества алюминия в серийных автомобилях, в отличие от дорогие малотиражные модели часто предсказывались, но пока не приходи.Единственный способ, которым алюминий может хоть как-то вытеснить сталь, — это когда алюминиевый лист заменяет сталь в качестве основного материала в шасси или кузов машины. В течение последнего десятилетия производители автомобилей неоднократно попытался оценить состояние алюминиевых автомобилей. Новые виды сплавов и апробированы передовые технологии производства. Интерес был сосредоточен в основном по тестированию подходящих методов соединения. Хонда NS-X был первым (и единственным) алюминиевым автомобилем, выпущенным ограниченным тиражом. бег.Audi A8 — еще один последний пример роскошной малолитражной полностью алюминиевой космической рамы. дизайн автомобиля.

БЕЛЫЙ КУЗОВ



Рисунок 1. Распределение массы легковых автомобилей.

В то время как алюминий в значительной степени смог победить трансмиссию и теплообменников, шасси, кузов и оборудование должны рассматриваться как области разработки легких конструкций с использованием алюминия.Ключевой вопрос оптимизировала конструкцию, чтобы использовать преимущества алюминия и, в то же время быть рентабельным. Как показано на рисунке 1, белое тело (BIW) составляет около 27% от веса всей средняя машина. Таким образом, именно в BIW происходит масштабное проникновение алюминия. должно произойти.

Частичная замена стали алюминием, хотя и обеспечивает свет вес и лучшая коррозионная стойкость алюминия — не оптимальное решение.Поскольку автомобили по-прежнему в основном из стали, полная переработка конструкции автомобиль необходим для оптимального использования алюминия.

Некоторые алюминиевые и автомобильные компании продвигали алюминиевую конструкцию пространственной рамы, с использованием штамповки, литья и штамповки алюминия. Другие разрабатывали обычная конструкция unibody, которая представляет собой преимущественно штампованный корпус из алюминия. Хотя оба дизайна продемонстрировали свою функциональность и эффективность, неясно, какая конструкция экономически лучше подходит для массового производства.Окончательный успех одного или обоих проектов зависит от прогресса и разработки в области технологии производства алюминия, в частности в алюминиевых штамповках. В этой статье сравниваются и анализируются изготовление и затраты на сборку алюминиевых и стальных автомобильных кузовов двух классов: небольшие, экономичные автомобили и автомобили среднего размера.

МЕТОДОЛОГИЯ

Производство BIW включает две затраты: изготовление деталей. и сборка деталей.Эти затраты оцениваются с использованием разработанной методики. в Массачусетском технологическом институте Лаборатория систем материалов под названием «Моделирование технических затрат». Технический моделирование затрат — это аналитический инструмент на основе электронных таблиц, который разбивает затраты производственного процесса на элементарные этапы процесса. 2,3 Затраты, связанные с каждым этапом, определяются сочетанием инженерных разработок. принципы и эмпирические данные для производственной практики. Факторы включают: проектные характеристики, параметры материалов (например,г., инженерные свойства, материал цены), параметры обработки (например, параметры управления оборудованием, требования к пространству, энергопотребление) и параметры производства (например, объемы производства, лом ставки, время простоя, время обслуживания). Модели также учитывают экономические возможность (т.е. стоимость капитала, связанного с владением оборудованием). Входы преобразуются в оценки постоянных и переменных затрат для каждого производственного шаг. Переменные затраты включают энергию, материалы и непосредственный труд; фиксированные расходы покрыть основное оборудование, необходимое для производственного процесса, включая машины, инструменты для конкретной конструкции, строительные расходы, техническое обслуживание и накладные расходы из косвенных труд.В отсутствие точных и специфичных для объекта данных станок и инструменты затраты можно спрогнозировать на основе проектных спецификаций продукта, используя регрессии, полученные на основе эмпирических данных.



Рисунок 2. Блок-схема методологии оценки стоимости изготовления BIW.

Рисунок 2 поясняет используемую методологию при оценке затрат на изготовление BIW.По дизайну автомобилей список деталей был подготовлен по детальным разобранным чертежам автомобилей.

В список были включены размеры и вес деталей, которые в то время широко использовались. делятся на две группы. Мелкие детали, которые невозможно было прогнать модели затрат были назначены средние затраты в зависимости от их веса. Больше детали классифицировались в зависимости от процесса изготовления: штамповка, литье, или экструзия. Затем каждый из размеров детали был введен в качестве входных данных в соответствующий модель затрат на основе процесса (штамповка, литье и экструзия) для оценки стоимость изготовления этой части.Процесс повторялся для каждой детали, используя макрос электронной таблицы для оценки стоимости и разбивки затрат (материал, инструменты, стоимость машины, труд) при изготовлении каждой детали. Сумма затрат предоставил общие затраты на изготовление BIW.

Сборочная модель также разработана в Массачусетском технологическом институте. Лаборатория систем материалов использовалась для разработки сметы затрат на сборка BIW. 4 Модель сборки — это TCM, основанная на реляционной базе данных, а не на электронной таблице.BIW собирается путем соединения различных узлов, которые затем соединены вместе на линии окончательной сборки, чтобы сформировать законченный продукт. В модель сборки рассчитывает стоимость с использованием реляционных баз данных для сбора соответствующих информация, необходимая для каждого метода соединения. Затем модель рассчитывает затраты. в зависимости от количества присоединений, которое может быть выполнено на каждой станции во время доступное время. Затем время станции определяет количество станций. что потребуется для указанного объема производства и, следовательно, оборудования и вспомогательные машинные затраты.Для расчета затрат модель сборки выбирает необходимую информацию, хранящуюся в каждой таблице данных для каждого присоединения метод (лазерная сварка, металл в инертном газе [MIG]) сварка, точечная сварка, клепка, клеевое соединение и т. д.) в качестве исходных данных для расчета.

Для сравнения затрат на изготовление и сборку конструкций автомобилей обязательно, чтобы конструкции были одинакового размера. Были проанализированы шесть дизайнов, три из которых являются экономичными компактными автомобилями: полностью стальной Volkswagen Лупо, гибрид Лупо и Audi A2, все они похожи по размеру и габаритам.Сравнение автомобилей среднего размера Форд Контур, Форд P2000 и Audi А8. A8 ориентирован на рынок роскоши и намного больше, чем два других. Чтобы сравнить затраты на изготовление конструкций, относительная разница размеры должны быть учтены, поэтому для данного исследования части A8 сравнивались с габаритами форда Контур. Это было сделано путем уменьшения размеров деталей и панелей Audi. А8 в соотношении внешних габаритов двух конструкций.Вес детали также было уменьшено, если предположить, что толщина листа остается постоянной. Этот Масштабирование позволило сравнить дизайны 1: 1, несмотря на разницу в размерах. Масштабирование нормализует материальные затраты, уменьшая размер инструмента и машина стоит. Эти затраты зависят от размеров детали, полученной опытным путем. производные регрессии.

АНАЛИЗ МАЛЫХ КОНСТРУКЦИЙ АВТОМОБИЛЕЙ

Lupo — это небольшой автомобиль с классической цельной стальной конструкцией.Гибрид Lupo имеет точное внешнее сходство со стальной версией, но двери, капот и крылья изготовлены из алюминия (одна из панелей сделана из магний). Детали тормозной системы, шасси и колес также сделаны из более легкие металлы, чем стальная версия. Внутри машины сохранен вес со специальными сиденьями, рулем и педалями. В Audi A2, конструктивные элементы состоят из профилей и литых узлов, сваренных лазерной сваркой. вместе.Свесные панели изготовлены из алюминиевого листа, которые затем прикрепляются к космической рамке. В таблице I указано производство детали. и детали веса трех дизайнов.


Таблица I. Данные о деталях для топлива Автомобили эконом-класса

Автомобиль

Количество деталей

Производство

Общий вес детали





190

Штампов

210 кг

190

Штампов

166 кг

210

Штамповки (120)
Экструзии (40)
Отливки (50)

153 кг


Рисунок 3, на котором показано изготовление стоимость трех конструкций, ясно показывает экономию от масштаба, связанную с изготовление конструкций.Хотя стальные и гибридные кривые Lupo показывают похожая форма. A2 состоит примерно на 40% из экструдированных и литых деталей, и он сплющивается. ранее, поскольку он не может использовать эффект масштаба при штамповке. Гибрид Lupo стоит дорого по сравнению со стальной версией на всем производстве. объемы, потому что все крышки изготовлены из алюминия, из которого штраф и дополнительные затраты на инструментальную штамповку всех деталей. A2, на с другой стороны, он был спроектирован как алюминиевый автомобиль, а пространственная рама была оптимизирована. за счет консолидации деталей с использованием крупных, экономичных отливок вместо алюминия штамповки.На рисунке 4 показано абсолютное стоимостная разбивка затрат на изготовление по категориям для двух объемов производства.




Рисунок 3. Затраты на изготовление деталей три маленькие машины.

Рисунок 4.Разбивка по частичной стоимости для малых автомобилей (60 000 и 195 000 автомобилей ежегодно).



Рисунок 5. Стоимость сборки малолитражных автомобилей.

Рисунок 6.Audi Разбивка затрат на сборку А2 по способам стыковки.


Рисунки 3 и 4 показать, что затраты на материалы и инструменты являются самыми большими Интерес в этом сравнении. Разбивка показывает, что при средних объемах производства (60 000 в год), общие затраты на гибрид Lupo и Audi А2 сопоставимы, хотя стоимость материала А2 выше.Это смещение высокой стоимостью оснастки гибрида. Добавленные затраты учитываются двумя Факторы: пониженная производительность линии, потому что алюминиевый лист имеет тенденцию к разрыву, что требует медленная штамповка и лишние удары для штамповки; увеличенные затраты на штамп из-за к специальным покрытиям для штампов. При большем объеме производства затраты для Гибрида существенно снизятся, потому что капитальные затраты на штамповку процессы распространяются на большие объемы производства.

В этом анализе только затраты на соединение автомобиля без закрывающих панелей. считались.Таким образом, затраты на соединение стали и гибрида Lupo являются минимальными. то же самое в этом анализе. На самом деле, соединение алюминиевых панелей и магния задняя дверь к стальному unibody приводит к дополнительным расходам, чтобы избежать напряжения и гальваническая коррозия на стыках. В двух конструкциях используются разные технологии соединения. и методы для Lupo единственной используемой технологией соединения является сопротивление точечная сварка. A2 состоит примерно из 35 метров лазерных швов, 20 метров из сварка швом и 1800 заклепок.



Рисунок 7. Общие производственные затраты маленькие автомобили.

Как показано на рисунке 5, A2 дешевле собирать, за исключением небольших объемов производства (т.е. менее 20000 автомобилей в год) из-за эффекта масштаба, связанного с процессом лазерной сварки.При малых объемах производства высокие капитальные затраты на аппараты лазерной сварки. несет ответственность за высокие затраты. Однако по мере увеличения уровня производства экономия на масштабе приводит к падению цены ниже Lupo. Единственный расходник При лазерной сварке используется газообразный азот, который требует незначительных затрат. Большая часть затрат связана с затратами на станок и лазерную головку. Фигура 6 показана разбивка затрат на соединение по технологиям для A2 в объем производства 60 000 автомобилей в год, где преобладают затраты на лазер. в процессе сборки это хорошо видно (около 52%).

Рисунок 7, на котором показано общее производство стоимость при разных объемах производства, аналогична стоимости изготовления деталей кривые. Гибридные Lupo и A2 конкурентоспособны по цене. Гибридный цельный корпус конструкция намного дороже стального эквивалента, потому что конструкция имеет был оптимизирован для стального автомобиля с добавлением алюминия и магния снаружи панелей увеличивает не только материальные затраты, но и затраты на инструменты для штампованные алюминиевые детали.Более того, все не стальные детали в автомобиле штампованы, и поэтому относительно дороже, чем экструдированные профили или литые детали. В при объеме производства 60000 существует разница в стоимости в 510 долларов между А2 и стальной Лупо.

АНАЛИЗ МАШИН СРЕДНИХ РАЗМЕРОВ

Форд Contour — это четырехдверный среднеразмерный стальной цельный автомобиль, использованный в анализе в качестве базовый сценарий. Форд P2000 — это полностью алюминиевый цельный корпус, аналогичный по внешним размерам Форд Контур.Проект P2000 связан с Ford. участие в программе «Партнерство за новое поколение транспортных средств» (PNGV). Конструкция unibody представляет собой сварной алюминиевый лист в конструкции и затворе BIW. панели, литые алюминиевые передняя и задняя стойки амортизаторов, алюминиевая передняя часть подрамник, алюминиевый блок цилиндров и ротор / барабаны из алюминиевого композитного материала.


Таблица II. Данные о деталях для среднего размера Машины

Автомобиль

Количество деталей

Производство

BIW Вес





200

Штампов

215 кг

288

Штампов

152 кг

300

Штампы (160)
Экструзии (75)
Отливки (65)

160 кг
(фактическая масса 249 кг)


Audi A8, большой роскошный автомобиль, был Audi конструкция космического корабля первого поколения.A8 имеет экструдированную раму, состоящую из двух- и трехмерных экструдированных профилей, соединенных алюминиевым литьем под вакуумом узлы. Используемые методы сборки — это пробивные заклепки, сварка MIG и некоторые контактная сварка. Хотя этот 1,8-тонный седан не классифицируется как среднеразмерный. машина для этого анализа, три машины сравнивались из-за наличия данных и отличительные особенности дизайна трех автомобилей. Как обсуждалось ранее, чтобы сравните A8 с двумя другими дизайнами, детали A8 были уменьшены до габаритов форда Контур.В таблице II указаны изготовление и вес детали. (уменьшено для A8) детали трех дизайнов, которые были объединены с стоимостные модели.




Рис. 8. Стоимость изготовления среднего размера машины.

Рисунок 9.Распределение стоимости запчастей среднего размера автомобилей (60 000 и 195 000 в год).



Рисунок 10. Стоимость сборки среднего размера. машины.

Рисунок 11.Общие производственные затраты автомобили среднего размера.


На рис. 8 показано изготовление детали в целом. расходы на три машины. Это также показывает, что Ford P2000 и Audi А8 намного дороже стального автомобиля. P2000 дороже производить в меньших объемах, чем аналогичный Audi A8, поскольку он состоит из штампованных алюминиевых деталей.Фигура 9 показана абсолютная разбивка затрат на изготовление при производстве. объемы 60 000 и 195 000 автомобилей в год.

Большая часть стоимости P2000 может быть покрыта инструментами. затраты на штампованные детали. Как видно на рисунке 9, затраты на инструмент составляют более 40% затрат при низком уровне производства. объем.

Модель сборки позволяет анализировать затраты на соединение для сборки этих среднеразмерные автомобили без крышек.В таблице III показаны различные способы соединения и их длина в каждой из машин.


Таблица III. Монтажные технологии Используется в автомобилях среднего размера

Автомобиль

Метод соединения

Длина




Точечная контактная сварка

2630 точечных сварных швов

Точечная контактная сварка

2000 точечных сварных швов

Точечная сварка
Сварка MIG
Пробивные заклепки
Зажимы механические

400 баллов
65 метров
1000 заклепок
150 клинчей


На рисунке 10 показаны затраты на сборку. трех автомобилей при различных объемах производства.Audi А8 — самый дорогой в сборке из трех автомобилей из-за сложности. участвует в использовании различных техник соединения. Капитальные затраты на МИГ сварочное оборудование высокое; однако эффект масштаба можно увидеть в резком снижение затрат с 15 000 до 30 000 автомобилей в год.

Как показано на Рисунке 11, графическая иллюстрация общей стоимости производства при различных объемах производства имитирует кривые затрат на изготовление деталей.Стоимость Audi A8, как правило, выходит за пределы средних объемов производства. В настоящее время оценка оснастки для штамповки алюминия, конструкция алюминиевого цельного корпуса относительно дороже, чем эквивалентная конструкция космической рамы, особенно при низких и средние объемы производства.

ЭКОНОМИКА ЗАМЕНЫ

Анализ затрат на изготовление шести конструкций автомобилей показывает два основных препятствия. превращение алюминия в замену стали: более высокие материальные затраты и более высокие затраты на оснастку алюминиевых панелей.

Производители автомобилей стремятся производить алюминиевый автомобиль с такими же общими производственными характеристиками. стоит как сталь. Считается, что для этого цена на алюминий должна снизиться. примерно до 1 доллара за фунт (2,2 доллара за кг). Анализ показывает, что это возможно. производить алюминий (5ххх) по указанным ценам методом непрерывной разливки и эксплуатации большая экономия от масштаба. 5 , 6 Тем не менее, большая часть алюминия, используемого в панелях внешнего корпуса, представляет собой сплав 6ххх, что относительно дорого в производстве.На рисунке 12 показано затраты на производство A2, если цена автомобильного алюминиевого листа была упасть до 1 доллара за фунт. Разница между Audi примерно в 320 долларов. A2 и сталь Lupo можно было ожидать при текущем целевом объеме производства. от 60 000 машин (в текущих ценах разница около 510 долларов).





Рисунок 12.Чувствительность продукции А2 затраты на алюминий.

Рисунок 13. Чувствительность производства затраты на цену алюминиевого листа.

Рисунок 14. Чувствительность продукции P2000 затраты при меньших затратах на инструмент.



Аналогичный анализ легковых автомобилей среднего размера объемом 60 000 автомобилей в год показан на рисунке 13.Даже по 1 доллару за фунта, P2000 по-прежнему примерно на 600 долларов дороже, чем Contour.

Дополнительные затраты на инструмент для штамповки алюминия делают алюминий менее выгодным. альтернатива стали, даже по сниженным ценам на материалы, благодаря характеристики алюминия. 7 Например, алюминиевые панели не могут иметь острых фланцев для соединения внутреннего и внешние панели, они имеют тенденцию раскалываться, если углы штамповки слишком острые, и это также обладает большей упругостью, чем сталь, и более чувствителен к загрязнению матрицы так как он относительно мягкий.Как следствие затраты на штамповку алюминия относительно крупнее аналогичной стали по следующим причинам:

  • Более высокие затраты на разработку штампа для компенсации упругого возврата
  • Разработка и нанесение специальных покрытий и смазок на штампы.
  • Более низкая скорость штамповки для предотвращения разрывов и повреждений

На рисунке 14 показан сценарий, в котором это сокращение дополнительных затрат на штамповку алюминия на 50%.В этот оптимистичный сценарий, когда автомобильный алюминиевый лист доступен по цене 1 доллар за фунт и 50% -ное сокращение дополнительных затрат на инструмент для штамповки алюминия, P2000 будет примерно на 300 долларов дороже, чем аналогичный стальной автомобильный кузов. Однако по мере развития технологий проектирования и производства и развития отрасли по мере обучения можно ожидать значительного снижения затрат. Собственно, дизайнерские разработки Audi уже привели к значительному сокращению затрат между первым и автомобили второго поколения.Это произошло за счет объединения частей, замена процессов и упрощение деталей. 8

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Анализ конструкции шести автомобилей ясно дает представление об экономике замены алюминия в стальных кузовах автомобилей. Анализ показывает, что:

  • Гибридные конструкции, такие как Lupo-hybrid, служат хорошим примером транспортных средств. которые могут достичь стандартов экономии топлива или рециркуляции. Однако это не экономически выгодное решение для снижения веса, потому что конструкция автомобиля обычно являются вариантами существующей конструкции, в которых частичная замена некоторых закрытий делается с использованием более легких материалов.Таким образом, метод не позволять производителю в полной мере использовать преимущества одного материала и достичь оптимальной эффективности производства.
  • Разбор P2000 и Audi Дизайн A8 (с учетом эквивалентного размера) показывает, что при существующем производстве условиях, конструкция космической рамы немного конкурентоспособна по стоимости по сравнению с unibody, в первую очередь из-за более высокой стоимости штамповки алюминия.
  • Анализ технологий соединения первого и второго поколения алюминиевые космические рамы показывают, что можно значительно сократить расходы, так как технология созревает.Audi A8 был самым дорогим из трех автомобилей в своем классе для сборки. С другой стороны, Audi второго поколения А2 вообще дешевле в сборке, чем стальной эквивалент, за исключением очень маленьких объемы производства. В первую очередь это можно отнести к развитию в технологии соединения улучшили понимание лазерной сварки алюминия и более быстрые лазерные сварочные аппараты.

Алюминий все еще должен преодолеть серьезные технологические и экономические препятствия прежде, чем он сможет заменить сталь в кузове автомобиля.Однако эти препятствия отнюдь не означает непреодолимое, как показал случай с лазерной сваркой алюминия. Превращение производителей алюминия из простых поставщиков материалов в партнерство с автопроизводителями — шаг в этом направлении. Можно ожидать что в области штамповки алюминия в ближайшее будущее. Это, в сочетании с правильным законодательным давлением с точки зрения цели по экономии топлива и рециркуляции могут сделать алюминий значительным, если не первичный материал в кузове авто.

БЛАГОДАРНОСТИ

Авторы выражают благодарность Ford. Motor Company и McKinsey & Co. за предоставление ценных данных для этого исследования.

Список литературы

1. M.N. Беккер, Алюминий: новые задачи в сфере переработки и сбыта продукции, JOM , 51 (11) (1999), pp. 2638.
2. Дж. П. Кларк, Techno-Economic Issues in Materials Selection, ASM Handbook Vol.20 Выбор материалов и Дизайн (Парк материалов, штат Огайо: ASM, 1997), pp. 255265.
3. H. Хоэх, Экономический анализ алюминиевого листа и перспективы производства алюминия в Autobody (диплом бакалавра, Массачусетский технологический институт, 2000).
4. Ф. Катрак, Д. Полтис и Дж. Мортон, Сталь против алюминия против полимеров: битва за автомобильный кузов Приложения в 21 веке (доклад, представленный на Metal Бюллетени 12-го Междунар. Конф., Сентябрь 1997 г.).
5. А. Келкар, Анализ алюминия в конструкции кузовов автомобилей и ее стратегическое значение для алюминиевой промышленности (Докторская диссертация, Массачусетский технологический институт, 2001 г.).
6. A. Kelkar, R. Roth, and J.P. Кларк, Стоимость обучения при разработке алюминиевых автомобильных кузовов Проекты, представленные в соответствии с JOM .
7. Х. Марти, Моделирование затрат сборки автомобильного кузова с использованием реляционных баз данных (Б.С. Диссертация, Массачусетский технологический институт, 1997 г.).
8. F.W. Ostermann, Алюминий Технология материалов для автомобилей (German Press, 1987).

Ричард Рот и Джоэл Кларк с материалы Системная лаборатория в Массачусетсе Технологический Институт. Ашиш Келкар работает в Cisco Systems.

За дополнительной информацией обращайтесь к Ричарду Роту, Массачусетский институт. of Technology, E40-202, 77 Massachusetts Avenue, Cambridge, Massachusetts 02139 СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ; электронная почта rroth @ mit.edu.


Авторские права принадлежат The Minerals, Metals & Materials Общество, 2001

Прямой вопросы об этой или любой другой странице JOM по адресу [email protected]

материалов, используемых в деталях шасси и кузова автомобиля

Автомобильная организация зависит от соображений производителя с законодательством и нормативными актами, а в некоторых случаях — от требований клиентов.Большинство производителей предпочитают такие материалы, которые отличаются легкостью, экономичностью, безопасностью и пригодностью для вторичной переработки.

Сталь:

Основными элементами выбора материала, специально предназначенного для корпуса, является широкий спектр характеристик, таких как термическая, химическая или механическая стойкость, эффективность производства и долговечность. Сталь — это лучший выбор производителей со всеми необходимыми характеристиками. Улучшение или развитие сталелитейной промышленности сделало сталь более прочной, легкой и жесткой, чем раньше.Сталь включает не только кузова автомобилей, но также двигатель, шасси, колеса и многие другие детали. Чугун и сталь развивают критически важные компоненты конструкции для массового производства автомобилей и имеют низкую стоимость.

Лучшей причиной использования стали в качестве конструкции кузова является ее естественная способность поглощать энергию удара, возникающую при столкновении.

Алюминий:

Алюминий широко используется в автомобильной промышленности в конструкции шасси и кузова. Использование алюминия может снизить вес автомобиля.Его малый вес, высокое удельное энергопоглощение и высокая прочность являются его наиболее важными характеристиками. Алюминий устойчив к коррозии, но из-за своего низкого модуля упругости не может заменить стальные детали. Следовательно, эти детали необходимо модернизировать, чтобы обеспечить такую ​​же механическую прочность.

Использование алюминия в автомобильной промышленности значительно выросло за меньший период времени. В автомобильной промышленности алюминиевое литье используется для изготовления поршней, головок цилиндров, впускных коллекторов и трансмиссии.В шасси он используется в качестве колес, для кронштейнов, компонентов тормозов, подвески, компонентов рулевого управления и приборных панелей. Алюминий используется в конструкциях кузова, отделке и внешнем оборудовании, таком как поперечины, двери или капоты.

Последние усовершенствования показали, что 50% стали экономится на корпусе белого цвета за счет замены стали алюминием. Это может привести к снижению общего веса автомобиля на 20-30%.

Магний:

Магний — еще один легкий металл, который в автомобилестроении все больше растет вместе с алюминием.Он на 33% легче алюминия и на 75% легче стальных элементов. Компоненты из магния обладают множеством механических недостатков, поэтому для использования в автомобильной продукции требуется уникальная конструкция.

Магний имеет более низкую прочность на растяжение, усталостную прочность и сопротивление ползучести по сравнению с алюминием. Модуль и твердость магниевых сплавов ниже, чем у алюминия, а коэффициент теплового расширения больше. Поскольку он имеет низкую механическую прочность, чистый магний использовать нельзя, его необходимо легировать с другими компонентами.Наиболее распространенными легирующими компонентами для применения при комнатной температуре является группа Mg-Al-Zn, в которую входят алюминий, марганец и цинк.

Характеристики:

Облегченный:

Поскольку сокращение выбросов парниковых газов имеет большое значение, снижение выбросов и повышение топливной эффективности являются наиболее важными для автомобильной компании. Легкие металлы могут улучшить топливную эффективность больше, чем другие факторы. Эксперименты показывают, что снижение веса на 10% может привести к увеличению расхода топлива на 6-8%.Снижение веса можно получить тремя способами:

• Замена элементов с высокой точной массой на материалы средней плотности без снижения жесткости и прочности. Например, замена стали алюминием, магнием, композитами и пеной.
• Оптимизация конструкции несущих элементов и внешних приспособлений для уменьшения их веса без потери жесткости или функциональности.
• Оптимизация производственного процесса, например уменьшение количества точечной сварки и внедрение новых технологий соединения.

Экономический:

Самым важным отраслевым фактором в автомобильной промышленности является стоимость, которая определяет возможность выбора любого нового элемента для компонентов транспортного средства. Он включает три основных экономических фактора; фактическая стоимость сырья, добавленная стоимость производства и стоимость проектирования.

Алюминий и магниевые сплавы дороже, чем сталь и чугун, используемые в настоящее время. Поскольку стоимость высока, решение о выборе легких элементов должно быть обосновано на основе расширенной функциональности.Между тем высокая стоимость — одно из основных препятствий при использовании композитных материалов.

Безопасность:

Безопасность играет важную роль в автомобильной промышленности, производимые компоненты кузова и шасси проходят проверку качества. Безопасность играет важную роль в автомобильной промышленности, производимые компоненты кузова и шасси проходят проверку качества. В автомобильной промышленности рассматриваются две важные меры безопасности: ударопрочность и устойчивость к проникновению.Более подробно, ударопрочность — это возможность поглощения энергии управляемыми режимами и механизмами столкновения. Сопротивление проникновению связано с полным поглощением, не допускающим пробивания осколков.

Возможность вторичного использования:

Самыми важными задачами в автомобильной промышленности являются «защита ресурсов», «сокращение выбросов CO2» и «переработка». В странах Европы и Азии действуют правила утилизации. В Соединенных Штатах нет никаких правил и норм в отношении срока службы автомобилей.Стальной материал может быть легко переработан, в то время как алюминий требует больших затрат.

Почему алюминиевые сплавы используются в автомобильной промышленности? | Howard Precision

Из-за присущих алюминию характеристик и свойств этот металл широко используется в производстве легковых и коммерческих автомобилей. Почему? Прежде всего, алюминий — легкий материал. При использовании в автомобилях он может значительно повысить производительность и снизить расход топлива. Не только это, но и алюминий прочен.Именно из-за соотношения прочности и веса алюминий так ценен в транспортной отрасли. Улучшение характеристик автомобиля не идет в ущерб безопасности. Благодаря высокой прочности и малому весу повышается безопасность водителей и пассажиров. Позвольте команде Howard Precision Metals предоставить вам качественную алюминиевую продукцию, необходимую для удовлетворения ваших требований к автомобилестроению.

Здесь алюминий является вторым наиболее часто используемым металлом в автомобильной промышленности.Обычно используются: спицы, структурные компоненты, калибры, роторы, колеса, роторы и многое, многое другое. Фото любезно предоставлено Бенджамином Чайлдом на Unsplash.

Применение в автомобилестроении

Каждый фунт алюминия, используемого в автомобиле вместо стали, снижает общий вес автомобиля на фунт. Этот металл позволяет более безопасным и эффективным транспортным средствам выезжать на проезжие части. С годами популярность алюминия в автомобильной промышленности продолжает расти.В настоящее время это второй наиболее часто используемый металл в транспортных средствах, уступая только стали. Кроме того, этот металл универсален. Его можно использовать для производства двигателей, трансмиссий, подвески, колес, компонентов тормозов, рам, магнитов для тахометров и спидометров, электропроводки, компонентов кондиционеров и даже частей тела. Алюминий прочен, эффективен, безопасен, пригоден для вторичной переработки и его много. По этим и другим причинам он стал обычным материалом в автомобильной промышленности. По оценкам, к 2028 году алюминий будет составлять около 16 процентов от общего веса автомобиля.

Крепкий и безопасный

Алюминий имеет более высокое отношение прочности к массе, чем низкоуглеродистая сталь. Из-за этого алюминий часто используется в более крупных зонах воздействия на автомобили. Использование этих металлов в более крупных зонах раздавливания не только повышает безопасность, но и увеличивает производительность. Во-первых, уменьшение веса позволяет сократить тормозной путь. В конце концов, все мы знаем, что более короткий тормозной путь может быть разницей между близким промахом или смертельным столкновением. Во-вторых, при сравнении отношения прочности металлов к массе характеристики алюминия позволяют ему поглощать в два раза больше энергии удара, чем низкоуглеродистую сталь.Изготавливая зоны деформации автомобиля из алюминия, а не из стали, инженеры могут спроектировать зоны деформации. Это означает, что алюминий можно спроектировать так, чтобы он складывался очень специфическим и предсказуемым образом в случае аварии. Таким образом, алюминий может поглощать энергию столкновения и обеспечивать безопасность пассажиров. Это чрезвычайно важно для легковых автомобилей.

Чем меньше вес автомобиля, тем экологичнее его продукт. Но вы можете быть удивлены почему. Этот «экологичный» продукт возникает не только из-за выхлопных газов.Нет. Он исходит из всего жизненного цикла энергии. Да, выбросы углерода (CO2) снижаются с более легкими автомобилями, а топливная эффективность повышается. Однако использование алюминия в производстве автомобилей приводит к наименьшему углеродному следу «от колыбели до могилы». Как указывалось ранее, большая часть алюминия перерабатывается. Но знаете ли вы, что переработка этого металла требует меньше энергии, чем добыча руды ?! Все это приводит к уменьшению выбросов углекислого газа. Мало того, что для производства этих автомобилей требуется меньше энергии.Но для их работы требуется меньше энергии. Неудивительно, почему алюминий стал таким основным продуктом в автомобильной промышленности.

Перерабатываемые и более энергоэффективные

Алюминий — это не только самый распространенный металл на Земле, но и наиболее переработанный. Период. Фактически, почти 75 процентов всего алюминия, производимого в Соединенных Штатах, все еще используется сегодня. Автомобильная промышленность, безусловно, пользуется этой характеристикой. Почти 90 процентов всего алюминия, включая автомобильный лист, который используется в автомобиле, по окончании срока его службы перерабатывается.Закончится ли когда-нибудь цикл? Скорее всего, не. Алюминий может быть переработан в настоящий замкнутый цикл. При вторичной переработке свойства алюминия остаются неизменными. Кроме того, энергия, необходимая для рециркуляции алюминия, составляет всего 5 процентов по сравнению с энергией, необходимой для извлечения этого элемента из руды. Изобилие и возможность вторичной переработки — вот причины, по которым алюминий является экологически безопасным вариантом. Особенно по сравнению с другими металлами, например сталью.

2024: хорошее соотношение прочности и веса и сопротивление усталости

Алюминиевые сплавы серии 2000 известны своей прочностью.Сплав 2024 именно такой: прочный. В этом сплаве в качестве основного легирующего элемента используется медь. Таким образом, 2024 год занимает одно из первых мест в категории прочности. Алюминий из сплава 2024 обладает исключительным соотношением прочности и веса и отличным сопротивлением усталости. Однако он имеет более низкую коррозионную стойкость по сравнению с другими алюминиевыми сплавами, такими как 6061. Этот сплав имеет плохую свариваемость и паяемость. Кроме того, 2024 хорошо реагирует на формовку и чистовую обработку в отожженном состоянии.Кроме того, 2024 год станет отличным показателем усталостной прочности. Основные области применения алюминия 2024 года в автомобильной промышленности: роторы, спицы колес, конструктивные элементы и многое, многое другое. Чрезвычайно высокая прочность и отличное сопротивление усталости — две причины, по которым сплав 2024 используется в автомобильной промышленности.

6061: Отличная коррозионная стойкость

Когда к алюминию добавляют марганец и кремний, полученный сплав попадает в серию 6000. Сплав 6061, поставляемый компанией Howard Precision Metals, является термообрабатываемым сплавом с хорошей коррозионной стойкостью.Этот алюминиевый сплав доступен в виде пластин, листов и профилей, в том числе нестандартных форм. Алюминий 6061, обычно используемый в производстве автомобильных компонентов и запчастей, обладает высоким соотношением прочности и веса. Он также обладает хорошей обрабатываемостью в отожженном состоянии. Сплав 6061 также может быть эффективно изготовлен с использованием множества различных распространенных технологий изготовления. Хотя этот сплав не такой прочный, как 2024 год, он определенно более универсален. Благодаря этим свойствам сплав 6061 стал основным сплавом для многих различных компонентов в автомобильной промышленности.Некоторые автомобильные применения сплава 6061 включают: ABS, поперечины, колеса, подушки безопасности, балки и многие другие.

Как 100% поставщик алюминия компания Howard Precision Metals обладает знаниями и опытом для разработки индивидуальных решений для алюминиевых приложений. Чтобы узнать больше об алюминии 2024 и 6061 или запросить ценовое предложение, свяжитесь с нами сегодня по телефону 800.444.0311 или запросите ценовое предложение на нашем веб-сайте.

Почему другие не принимают алюминиевую стратегию Ford

Некоторые наблюдатели ожидали, что в прошлом году компания Ford сменила стальной корпус почтенного пикапа F-150 на легкий металл.

Этого не произошло.

Fiat Chrysler придерживается стали для Jeep Wrangler следующего поколения, который должен выйти в 2017 году в качестве модели 2018 года.

Nissan остался со сталью для обновленного пикапа Titan, который появится этой осенью, и Honda сделала это для Ridgeline следующего поколения.

Toyota вряд ли переоборудовает свой большой пикап Tundra в алюминиевый. Также не ожидается, что FCA переключит Ram на алюминиевый корпус в следующем поколении. Стоимость высока, и Ram уже является лидером на галлон.

General Motors, вероятно, увеличит содержание алюминия в своих пикапах, но не перейдет к полностью алюминиевому кузову на Chevrolet Silverado следующего поколения и GMC Sierra.

Вместо этого, используя свой запатентованный процесс сварки алюминия, GM будет использовать смешанный металл в следующем поколении своих полноразмерных звукоснимателей, сочетающих сталь и алюминий.

Предстоящий седан Cadillac CT6 — это первый крупногабаритный автомобиль GM, в котором используются полностью алюминиевые внешние панели кузова, но в CT6 используются стальные компоненты, где требуется дополнительная прочность.Думайте о CT6 как о пробной гонке для следующих Сильверадо и Сьерра.

Кажется, перехода на полностью алюминиевые кузова для крупнотоннажных автомобилей может вообще не произойти. И вот почему. Стратегия Ford по замене металлов неприменима к другим автопроизводителям.

До замены металлов F-150:

  • F-150 был тяжелее, чем у большинства аналогичных конкурирующих грузовиков.
  • Ford увлекался технологиями производства алюминия и легкими кузовами с 1990-х годов.
  • Запатентованный компанией процесс производства алюминия прошел испытания в Англии, когда Ford принадлежал Jaguar. Седан XJ перешел на алюминий в 2003 году.
  • Ford рассматривает алюминиевый кузов F-150 как способ отличить пикап от конкурентов и отточить имидж передовых инженерных разработок.
  • Легкий алюминий дополняет ведущие в отрасли усилия Ford по уменьшению объема двигателя. Обновленный F-150 получил положительные отзывы за высокие характеристики двигателей V-6, наименьшее из которых — всего 2.7 литров.
  • Когда Деррик Кузак был руководителем по разработке продукции Ford, компания поставила перед собой цель — стать лидером или войти в число лидеров по экономии топлива в каждом сегменте и снизить вес своих автомобилей. Новый F-150 помогает Ford достичь этих целей.

Другие автопроизводители находят различные способы снижения веса и повышения топливной экономичности, которые не являются такими разрушительными, дорогостоящими, рискованными и сложными, как переход на алюминий.

Например, Ram 1500 со стальным кузовом с дополнительным дизельным двигателем и восьмиступенчатой ​​автоматической коробкой передач лидирует в гонке по экономии топлива пикапов с рейтингом EPA в 29 миль на галлон по шоссе.

Chevrolet Colorado и GMC Canyon со стальным кузовом и дизельным двигателем

, дебютируя в этом году, преодолеют барьер на 30 миль на галлон, обещает Джефф Люк, главный инженер по среднеразмерным и полноразмерным грузовикам.

Chevrolet в июле запустил серию рекламных роликов, рекламирующих высокопрочную сталь в Silverado, потому что GM не считает, что алюминий является лучшим металлом для трудолюбивых пикапов. Реклама играет на том, что люди воспринимают алюминий как легко сгибаемый металл, ремонтировать который дорого.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *