Hotline: +86 0769 82886112 Blog FAQ Video

Bekijk de nieuwe automaterialen en -processen die zijn ontstaan in de uitdaging van het lichtgewicht maken van auto's

2019-09-28

Moeilijkheden en uitdagingen in het lichte gewicht van Chinese auto's

De snelle ontwikkeling van de auto-industrie heeft de Chinese maakindustrie nieuwe kansen geboden en meer uitdagingen met zich meegebracht. Hoewel de Chinese auto-industrie na tientallen jaren van ontwikkeling grote prestaties heeft geleverd, wordt ze nog steeds geconfronteerd met veel problemen op het gebied van lichtgewichtonderzoek, voornamelijk in de volgende aspecten.

Allereerst, Chinese auto-industrie heeft geen volledige technische productnorm voor lichtgewicht autocomponenten. De meeste autofabrikanten hebben traditionele ontwerpconcepten gebruikt in carrosserieontwikkelingsprojecten. Ten tweede begon China's onderzoek naar lichtgewicht materialen laat. De toepassing van materialen in het lichaam is niet diep genoeg, en de soorten en prestaties van lichtgewicht materialen zijn nog ver van het buitenland. Ten slotte is door de onvolgroeide technologie de ontwikkeling, productie en verwerking van nieuwe materialen kostbaar en is het moeilijk om op korte termijn een perfecte industriële keten te vormen. Als gevolg hiervan zijn de kosten van het aanbrengen op het lichaam aanzienlijk gestegen.

Op dit moment heeft de wereld regelgeving ingevoerd op het gebied van veiligheid, emissies, brandstofverbruik en andere aspecten om de veiligheid en milieuprestaties van autoproducten te handhaven. Met de voortdurende ontwikkeling en het verbruik van energie zijn China's eisen op het gebied van energiebesparing en emissiereductie voor auto's steeds strenger en veiliger geworden. Energiebesparing en milieubescherming zijn duidelijk de belangrijkste prestatie-indicatoren geworden voor onderzoekers in de automobielsector. Het ontwikkelen van milieuvriendelijkere en energiebesparende voertuigen is een van de belangrijkste richtingen geworden in het hedendaagse onderzoeksgebied op het gebied van auto's.

De brandstof economie en emissies van auto's hangen nauw samen met de kwaliteit van het voertuig. Uit de onderzoeksgegevens blijkt dat hoe lichter de kwaliteit van de auto, de bijbehorende motorbelasting dienovereenkomstig kan worden verminderd. Wanneer het voertuiggewicht met 10% wordt verminderd, kan het brandstofverbruik met 6% tot 8% worden verminderd. Aangezien de gewone body-in-white carrosserie 20% tot 35% van de totale voertuigmassa uitmaakt, is de gewichtsreductie van de voertuigcarrosserie essentieel voor de gewichtsreductie van het gehele voertuig.

Vanwege de beperkte ruimte voor traditionele optimalisatie van staalprocessen en de moeilijkheid om verwerkingsapparatuur aan te passen aan nieuwe carrosseriematerialen, is het gebruik van nieuwe materialen en processen de belangrijkste manier om een lichtgewicht carrosserie te bereiken. De nieuwe lichtgewicht materialen kunnen voornamelijk worden onderverdeeld in materialen met een lage dichtheid en hoge sterkte. De huidige lichtgewicht materialen met een lage dichtheid worden veel gebruikt in aluminiumlegeringen, magnesiumlegeringen, kunststoffen en composietmaterialen, terwijl materialen met een hoge dichtheid voornamelijk verwijzen naar staal met een hoge sterkte.

Toepassing van nieuwe materialen in lichtgewicht

▶ Hoge sterkte staal met een vloeigrens van 210-550 MPa, gekenmerkt door lage prijs, hoge structurele sterkte, uitstekende weerstand tegen vermoeiing en gemakkelijk stempelen en lassen. Het kan traditionele productielijnen volledig benutten en is in dit stadium het materiaal bij uitstek voor lichtgewicht. Op dit moment worden hoogwaardige staalmaterialen voornamelijk gebruikt op de verstevigingsdelen van de carrosserie, zoals de zijstijlen van de AB-kolom, de vloerzijbalk, de antibotsingsstang van de deur en andere speciale belangrijke onderdelen. Het belangrijkste mechanisme van gewichtsvermindering is om volledig gebruik te maken van zijn eigen ultrahoge sterkte om de dikte van de staalplaat te verminderen, en om de gewichtsvermindering van de voertuigcarrosserie te bereiken, en ook om de veiligheidsprestaties van het voertuig te verbeteren. De toepassing van hoogwaardige staalmaterialen in Europese en Amerikaanse landen heeft meer dan 55% bereikt, en de toepassing van China's eigen merken was ook goed voor ongeveer 45%.
▶ In vergelijking met staal is de dichtheid van aluminiumlegeringen slechts 35% van die van staal. De dichtheid van aluminiumlegering is laag, de slagvastheid is goed en de energieabsorptie is tweemaal die van staal. Daarom heeft het grote voordelen op het gebied van veiligheidsbotsingsprestaties. Bovendien heeft aluminiumlegering grote reserves en een hoog recyclingpercentage. Als nieuw lichtgewicht materiaal wordt het veel gebruikt in de automobielindustrie. Volgens de onderzoeksgegevens kan het aluminiumproduct een gewichtsvermindering van ongeveer 50% in het lichaam bereiken. Onder de voorwaarde dat aan de prestaties van de voertuigcarrosserie wordt voldaan, kan het gewicht van de carrosserie aanzienlijk worden verminderd en kan het gewicht van de voertuigcarrosserie worden gerealiseerd.
Op dit moment zijn de meest gebruikte materialen van aluminiumlegeringen de 5-serie en de 6-serie. De 5-serie wordt voornamelijk gebruikt voor carrosserieversterkingen en de 6-serie wordt voornamelijk gebruikt voor het frame en de buitenbekleding van de carrosserie. Audi A8, Jaguar XJ en andere modellen hebben een volledig aluminium carrosserie bereikt, de carrosserie is gemaakt van aluminium, het frame heeft een driedimensionale structuur, de buitenste afdekking is van aluminiumplaat gestempeld, vergeleken met een vergelijkbare stalen carrosserie, wordt de carrosseriekwaliteit verminderd met 30%-50% Het brandstofverbruik wordt verminderd met 5%-8%.
▶ Als de minst dichte van alle metalen materialen, heeft magnesiumlegering een hogere specifieke sterkte en specifieke stijfheid dan aluminiumlegering en staal. Bovendien heeft het een goede energieabsorptie, warmteafvoer en ruisonderdrukking. Een van de materialen die momenteel worden gebruikt, is het gieten versnellingkastbehuizing, stuurwiel, motorsteun, enz., die grote perspectieven biedt voor lichtgewicht toepassingen. Vanwege het kleine smeltpunt van magnesium en het grote stollingskristallisatiebereik is het echter moeilijk om een gesmolten pool te vormen, de gezamenlijke betrouwbaarheid is niet hoog en de chemische activiteit is hoog en het gevaar bij productie en productie is groot, wat de ontwikkeling van lichtgewicht materialen van magnesiumlegeringen aanzienlijk beperkt. In dit stadium is het toepassingsbereik lager dan dat van materialen van aluminiumlegeringen.
▶ Bij de huidige toepassing van carrosseriematerialen, om te voldoen aan de eisen van lichtgewicht, anti-corrosie, esthetiek, enz., krijgen niet-metalen materialen steeds meer de voorkeur van automobielontwikkelaars. Lichtgewicht niet-metalen materialen die in het lichaam worden gebruikt, zijn voornamelijk technische kunststoffen en composietmaterialen. klasse.
Technische kunststoffen omvatten voornamelijk PE, PVC, PA, enz. Vanwege de lage dichtheid, het anti-corrosie-, anti-vibratie-effect en het uitstekende gieten, worden deze materialen geproduceerd door gas-assisted molding (GAM), water-assisted molding (WAM ) en tweecomponentenspuitgieten. De verwerkingstechnologie van vormtechnologie zoals (DAM) heeft het tot een geweldige toepassing gemaakt in carrosseriematerialen, zoals bumpers, spatborden en auto-onderdelen zoals interieur- en exterieuronderdelen. Composietmateriaal verwijst naar een combinatie van twee of meer materialen, meestal samengesteld uit een matrix en een wapening. Het versterkende materiaal omvat voornamelijk vezel- en polymeermaterialen. Vanwege de lage dichtheid, hoge sterkte en goede hoge temperatuur- en corrosieweerstand van composietmaterialen, wordt het voornamelijk gebruikt in auto-onderdelen zoals ophangingen en frames.

Toepassing van nieuwe technologie in lichtgewicht

▶ Laser-op maat lassen (TWB) is een verwerkingsmethode waarbij de platen met verschillende diktes, materiaal, stempelprestaties, sterkte en oppervlakte behandeling worden eerst aan elkaar gelast en vervolgens wordt het algehele stempelen uitgevoerd [6]. In 1985 gebruikte Volkswagen als eerste laserlastechnologie op maat. Toen, in 1993, maakte Noord-Amerika deze technologie ook populair. China introduceerde eind jaren negentig laserlastechnologie op maat. Op dit moment is Baosteel het grootste laserlasbedrijf in China en het grootste laserlasbedrijf in Azië. Het heeft meer dan 1990 laserlaslijnen en kan meer dan 20 miljoen platen per jaar produceren. Het marktaandeel is ruim 20%. Laser-lastechnologie op maat wordt veel gebruikt voor carrosseriedelen zoals binnenpanelen van deuren, zijframes aan de carrosserie, vloeren en wieldoppen.
▶ Voor staalplaten met hoge sterkte, als de vloeigrens en treksterkte van het materiaal toenemen, zal de rebound van de plaat ernstig worden, de vormeigenschappen aanzienlijk worden verminderd en de maatnauwkeurigheid van de onderdelen zal moeilijk te garanderen zijn, vooral voor de overschrijding van de sterkte. Voor onderdelen met 1000 MPa en complexe vormen is het algemene stempelproces moeilijk te vormen. Op dit moment kan de hot stamping-technologie van hoogwaardig staal goed worden gebruikt. De hot stamping-vormtechnologie realiseert voornamelijk de verwerking van: plaatmetaal door de combinatie van warmtebehandeling en vorming bij hoge temperatuur. Het proces omvat voornamelijk het stansen van platen, verhitten tot austeniet, stempelvormen, afschrikken en uiteindelijk het verkrijgen van een hoge sterkte gieten van een uniforme martensietstructuur. Componenten. Vanwege de hoge sterkte, niet-rebound en het lichte gewicht heeft het gegoten materiaal een breed scala aan toepassingen, waarvan de meeste aan de zijkant gemonteerde AB-kolommen, voor- en achterbumpers en andere versterkingen zijn.
▶ Naast de bovengenoemde vormtechnologie worden hydraulische vormprocessen, walsprocessen met ongelijke dikte, composiet spuitgietprocessen, enz. Veel gebruikt. Deze geavanceerde vormprocessen voldoen aan de eisen van nieuwe lichtgewicht materialen en constructies. Het heeft een brede weg geopend voor de realisatie van lichtgewicht wegen.

Link naar dit artikel： Bekijk de nieuwe automaterialen en -processen die zijn ontstaan in de uitdaging van het lichtgewicht maken van auto's

Reprint Statement: Als er geen speciale instructies zijn, zijn alle artikelen op deze site origineel. Vermeld de bron voor herdruk: https://www.cncmachiningptj.com/，thanks！