汽車輕量化發(fā)展離不開鋁型材的應(yīng)用

鋁合金型材用于汽車，利用材料的高強(qiáng)度和輕質(zhì)量來達(dá)到汽車輕量化的效果。許多全鋁車身車型以大量鋁型材為主要結(jié)構(gòu)件，實(shí)現(xiàn)汽車輕量化。

所謂全鋁車身，并不意味著汽車的全身是純鋁制成的，而是主要結(jié)構(gòu)件是鋁型材，其他部件可以由非鋁制成。鋁型材種類繁多，可分為1系列至7系列。全鋁車身使用的型材主要有5系列鋁鎂合金和6系列鋁鎂硅合金。當(dāng)然，車身鈑金件也有一些2系列鋁銅合金。

生產(chǎn)工作臺(tái)

鋁型材的使用具有以下特點(diǎn)：

1、質(zhì)量輕

鋁合金之所以重量輕，是因?yàn)殇X的密度小，只有鋼的1/3。一般來說，汽車的車身重量約占汽車整體重量的35%。高強(qiáng)度鋼比普通鋼輕，鋁型材比高強(qiáng)度鋼輕。通常一輛車可以用500kg的鋁合金材料，整體重量至少可以減少40%，也就是減少200kg，相當(dāng)于從車上下來的四個(gè)成年男性。

2、強(qiáng)度高

與鋼材相比，鋁型材密度小。假設(shè)使用2mm厚的鋼材，需要使用4mm厚的鋁型材才能達(dá)到相同的強(qiáng)度；但是鋼的重量比鋁型材重一半，也就是說只要使用一半重量的鋁型材，就能達(dá)到和鋼一樣的強(qiáng)度。因此，全鋁車身的鋁板一般比鋼厚0.2-0.5mm，利用鋁材的低密度優(yōu)勢，通過增加材料的厚度來達(dá)到車身的高強(qiáng)度，從而提高汽車的安全性能。

3、腐蝕性強(qiáng)

鋁是一種非?；钴S的金屬，在空氣中很容易氧化。鋁合金與空氣中的水和氧結(jié)合后，在材料表面形成致密的Alo氧化膜，可與鋁基體緊密結(jié)合，形成非常穩(wěn)定的保護(hù)層。通過后期陽極氧化、電泳涂裝和粉末噴涂，該保護(hù)膜還可以不斷加厚，具有很好的耐腐蝕性，適應(yīng)各種惡劣的工業(yè)環(huán)境，延長汽車的使用壽命。

4、可塑性好

車身鋁型材主要采用5系列和6系列鋁合金，強(qiáng)度高，抗拉強(qiáng)度可達(dá)180MPa，抗屈服強(qiáng)度可達(dá)127MPa以上，可塑性強(qiáng)；碳鋼抗拉強(qiáng)度為235MPa，抗屈服強(qiáng)度為207MPa。與兩者相比，鋁型材具有更好的可塑性。依靠現(xiàn)代高科技沖壓和鈑金技術(shù)，汽車鋁型材可以制造出曲面形狀非常復(fù)雜的全鋁車身，如捷豹、奧迪等。這種優(yōu)美的曲線是鋼材做不到的。

5、價(jià)格貴

全鋁車身雖然有上述優(yōu)點(diǎn)，但目前還不能普及，最重要的是成本高，包括原材料成本和生產(chǎn)工藝成本。一般車型承受不了全鋁車身，因?yàn)槌杀竞芨?，連新一代奧迪A8這樣的豪車都傷不起?？紤]到成本，有些地方只能用高強(qiáng)度鋼代替全鋁。

從生產(chǎn)工藝來看，鋁合金的生產(chǎn)成本更為復(fù)雜。焊接過程中，氧化鋁不溶解可能會(huì)形成裂縫，只能通過更高的激光焊接或冷金屬焊接技術(shù)完成；鉚釘和粘合劑應(yīng)用于連接不可焊接的地方。鉚釘一般采用自沖鉚釘和自攻螺釘，生產(chǎn)工藝要求非常復(fù)雜嚴(yán)格。粘合劑在使用前還需要對鋁型材表面的氧化層進(jìn)行處理，對生產(chǎn)環(huán)境要求很高，需要人工操作，加上各方面的生產(chǎn)成本，整車成本非常高。

將鋁型材質(zhì)量輕、耐腐蝕性強(qiáng)、可塑性強(qiáng)等一系列優(yōu)點(diǎn)應(yīng)用于全鋁車身，使車輛具有非常好的安全性能和可操控性，達(dá)到節(jié)能減排的輕量化效果，市場前景廣闊。后期通過增加續(xù)航里程、優(yōu)化電池配置、降低生產(chǎn)成本等措施，擴(kuò)大汽車輕量化的發(fā)展。所有這些都離不開鋁型材的應(yīng)用。未來，全鋁車身通過技術(shù)改造從豪華車轉(zhuǎn)變?yōu)橹械蜋n車型，讓普通人也能擁有。