อลูมิเนียมในรถยนต์: อลูมิเนียมอัลลอยด์ชนิดใดที่พบได้ทั่วไปในตัวถังรถยนต์อลูมิเนียม

คุณอาจถามตัวเองว่า “อะไรทำให้อะลูมิเนียมในรถยนต์เป็นเรื่องธรรมดามาก” หรือ "อะลูมิเนียมที่ทำให้เป็นวัสดุที่ดีเยี่ยมสำหรับตัวถังรถยนต์เป็นอย่างไร" โดยไม่รู้ว่าอลูมิเนียมถูกนำมาใช้ในการผลิตรถยนต์มาตั้งแต่เริ่มมีการผลิตรถยนต์ ในช่วงต้นปี 1889 อะลูมิเนียมมีการผลิตทั้งในปริมาณและแบบหล่อ รีด และขึ้นรูปในรถยนต์
ผู้ผลิตรถยนต์คว้าโอกาสในการทำงานกับวัสดุที่ขึ้นรูปง่ายกว่าเหล็กกล้า ในเวลานั้น มีเพียงอะลูมิเนียมในรูปแบบที่บริสุทธิ์กว่าเท่านั้น ซึ่งมีลักษณะนุ่มกว่าและมีคุณสมบัติในการขึ้นรูปที่ดีเยี่ยม และทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยมซึ่งคงอยู่ตลอดเวลา ปัจจัยเหล่านี้ทำให้ผู้ผลิตรถยนต์ต้องหล่อทรายและสร้างแผงตัวถังขนาดใหญ่ จากนั้นนำไปเชื่อมและขัดเงาด้วยมือ

ในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 ผู้ผลิตรถยนต์ที่ได้รับการยกย่องมากที่สุดบางรายได้นำอะลูมิเนียมมาใช้ในรถยนต์ ซึ่งรวมถึง Bugatti, Ferrari, BMW, Mercedes และ Porsche
ทำไมต้องเลือกอลูมิเนียมในรถยนต์?
รถยนต์เป็นเครื่องจักรที่ซับซ้อนซึ่งประกอบด้วยชิ้นส่วนประมาณ 30,000 ชิ้น ตัวรถหรือโครงกระดูกของยานพาหนะมีราคาแพงที่สุดและมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการผลิตรถยนต์
ประกอบด้วยแผงด้านนอกซึ่งสร้างรูปทรงให้กับตัวรถ และแผงด้านในซึ่งทำหน้าที่เสริมความแข็งแรง แผงเชื่อมติดกับเสาและราวบันได ตัวรถประกอบด้วยประตูหน้าและหลัง คานเครื่องยนต์ ซุ้มล้อ กันชน ฝากระโปรง ห้องโดยสาร ด้านหน้า หลังคา และแผ่นพื้น

ความสมบูรณ์ของโครงสร้างถือเป็นข้อกำหนดที่สำคัญที่สุดสำหรับตัวถังรถยนต์ อย่างไรก็ตาม ตัวรถจะต้องมีน้ำหนักเบา ราคาไม่แพงในการผลิต ทนทานต่อสนิม และมีคุณสมบัติที่น่าดึงดูดที่ผู้บริโภคต้องการ เช่น ลักษณะการตกแต่งพื้นผิวที่ยอดเยี่ยม
อะลูมิเนียมเป็นไปตามข้อกำหนดเหล่านี้ด้วยเหตุผลบางประการ:
ความเก่งกาจ
โดยธรรมชาติแล้ว อลูมิเนียมเป็นวัสดุที่มีความอเนกประสงค์เป็นพิเศษ ความสามารถในการขึ้นรูปและความต้านทานการกัดกร่อนของอะลูมิเนียมทำให้ง่ายต่อการใช้งานและมีรูปร่าง
มีให้เลือกหลายรูปแบบ เช่น แผ่นอลูมิเนียม, อลูมิเนียมม้วน, แผ่นอลูมิเนียม, ท่ออลูมิเนียม, ท่ออลูมิเนียม, ช่องอลูมิเนียม, คานอลูมิเนียม, แท่งอลูมิเนียม, และมุมอลูมิเนียม
ความสามารถรอบด้านทำให้อะลูมิเนียมเป็นทางเลือกวัสดุสำหรับการใช้งานในรถยนต์หลายประเภทซึ่งอาจต้องการคุณลักษณะที่แตกต่างกัน ไม่ว่าจะเป็นขนาดและรูปร่าง ความแข็งแรงของผลผลิต ลักษณะการตกแต่ง หรือความต้านทานการกัดกร่อน
ความง่ายในการทำงาน
คุณภาพประสิทธิภาพและความคล่องตัวสามารถปรับปรุงได้ด้วยกระบวนการผลิตต่างๆ เช่น การชุบแข็งแบบอบ การทำให้แข็งด้วยการทำงานและการตกตะกอน การดึง การอบอ่อน การหล่อ การขึ้นรูป และการอัดขึ้นรูป เทคโนโลยีการเชื่อมที่ได้รับการปรับปรุงยังคงทำให้การเชื่อมอะลูมิเนียมง่ายขึ้นและได้ผลลัพธ์ที่ปลอดภัยยิ่งขึ้น
น้ำหนักเบาและทนทาน
อะลูมิเนียมมีอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักสูง ซึ่งหมายความว่ามีน้ำหนักเบาและทนทาน แนวโน้มยานยนต์ในอะลูมิเนียมมุ่งเน้นไปที่การลดน้ำหนักในยานพาหนะ ซึ่งเป็นวัตถุประสงค์หลักในอุตสาหกรรมเพื่อให้บรรลุเป้าหมายการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่เข้มงวดยิ่งขึ้น

การวิจัยที่จัดทำโดย Drive Aluminium ยืนยันว่าอะลูมิเนียมในรถยนต์ช่วยลดน้ำหนักยานพาหนะและช่วยเพิ่มการประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิงและระยะการเดินทางในรถยนต์ไฟฟ้า (EV) เนื่องจากความต้องการของผู้บริโภคและแรงจูงใจด้านสิ่งแวดล้อมนำไปสู่การผลิต EV ที่เพิ่มขึ้น เราจึงสามารถคาดหวังได้ว่าอะลูมิเนียมในตัวถังรถจะยังคงเพิ่มขึ้นต่อไปเพื่อชดเชยน้ำหนักของแบตเตอรี่และลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก
ความสามารถในการผสม
อลูมิเนียมดังกล่าวสามารถนำมาผสมกับองค์ประกอบต่างๆ เพื่อเพิ่มคุณภาพ เช่น ความแข็งแรง การนำไฟฟ้า และความต้านทานการกัดกร่อน ช่วยเพิ่มการใช้งานในการผลิตรถยนต์
อลูมิเนียมถูกแยกออกเป็นชุดโลหะผสมซึ่งกำหนดโดยองค์ประกอบโลหะผสมหลัก ซีรีส์อะลูมิเนียมอัลลอยด์ 1xxx, 2xxx, 3xxx, 4xxx, 5xxx, 6xxx และ 7xxx ล้วนแต่เป็นโลหะผสมที่นำไปใช้ในตัวถังรถ
รายการเกรดอะลูมิเนียมในตัวถังรถยนต์
1100
อะลูมิเนียมซีรีส์ 1xxx เป็นอะลูมิเนียมที่บริสุทธิ์ที่สุดที่มีอยู่ แผ่นอะลูมิเนียม 1100 บริสุทธิ์ 99% มีความยืดหยุ่นสูง นอกจากนี้ยังแสดงให้เห็นถึงความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยม นี่เป็นหนึ่งในโลหะผสมชนิดแรกๆ ที่ใช้ในยานพาหนะและยังคงใช้มาจนถึงทุกวันนี้ โดยเฉพาะในฉนวนความร้อน
2024
อะลูมิเนียมซีรีส์ 2xxx ผสมกับทองแดง 2024 มักใช้ในการผลิตลูกสูบ ส่วนประกอบตัวหัก โรเตอร์ กระบอกสูบ ล้อและเกียร์ เนื่องจากมีความแข็งแรงสูงและทนทานต่อความเมื่อยล้าได้ดีเยี่ยม
3003, 3004, 3105
อะลูมิเนียมซีรีส์แมงกานีส 3xxx มีความสามารถในการขึ้นรูปได้ดีเยี่ยม คุณมักจะเห็น 3003, 3004 และ 3105
3003 มีความแข็งแรงสูง มีความสามารถในการขึ้นรูปที่ดี มีความสามารถในการใช้งาน และความสามารถในการขึ้นรูป มักใช้สำหรับการวางท่อในรถยนต์ แผงผนัง รวมถึงการหล่อกำลังสำหรับรถไฮบริดและ EV
3004 มีคุณลักษณะหลายอย่างเหมือนกับรุ่น 3003 และสามารถนำไปใช้เพิ่มเติมกับแผงกระจังหน้าครอบและหม้อน้ำได้
3105 มีความต้านทานการกัดกร่อน การขึ้นรูป และลักษณะการเชื่อมได้ดีเยี่ยม จะปรากฏอยู่ในแผ่นตัวถังรถยนต์ สำหรับใช้ในบังโคลน ประตู และแผงพื้น
4032
อะลูมิเนียมซีรีส์ 4xxx ผสมกับซิลิคอน 4032 จะถูกใช้สำหรับลูกสูบ สโครลของคอมเพรสเซอร์ และส่วนประกอบของเครื่องยนต์ เนื่องจากมีคุณสมบัติในการเชื่อมและต้านทานการเสียดสีได้ดีเยี่ยม
5005, 5052, 5083, 5182, 5251
ซีรีส์ 5xxx เป็นหนึ่งในตัวถังรถอะลูมิเนียมที่ได้รับความนิยมมากที่สุด องค์ประกอบการผสมหลักคือแมกนีเซียม ซึ่งทราบกันว่าช่วยเพิ่มความแข็งแรง
5005 ปรากฏอยู่บนแผงตัวถัง ถังน้ำมัน แผงพวงมาลัย และท่อ
5052 ถือเป็นโลหะผสมที่มีประโยชน์ใช้สอยมากที่สุดชนิดหนึ่ง และด้วยเหตุนี้จึงปรากฏในส่วนประกอบรถยนต์จำนวนมาก คุณจะเห็นมันได้ในถังน้ำมันเชื้อเพลิง รถพ่วงรถบรรทุก แผ่นกันสะเทือน แผงจอแสดงผล แท่นยึด จานเบรกและดรัมเบรก และชิ้นส่วนรถยนต์อื่นๆ ที่ไม่สำคัญอื่นๆ อีกมากมาย
5083 เหมาะสำหรับส่วนประกอบยานยนต์ที่ซับซ้อน เช่น ฐานเครื่องยนต์และแผงตัวถัง
5182 ปรากฏเป็นโครงสร้างหลักสำหรับตัวถังรถยนต์ ทุกอย่างตั้งแต่ฉากยึดโครงสร้าง ไปจนถึงประตู ฝากระโปรง และแผ่นปลายปีกหน้า
5251 สามารถเห็นได้ในแผงหน้าปัดอัตโนมัติ
6016, 6022, 6061, 6082, 6181
ซีรีส์อะลูมิเนียม 6xxx ผสมกับแมกนีเซียมและซิลิกอน มีความสามารถในการอัดขึ้นรูปและการหล่อที่ดีที่สุด และแสดงให้เห็นถึงคุณลักษณะการตกแต่งพื้นผิวในอุดมคติ
6016 และ 6022 มีไว้สำหรับการคลุมตัวถังรถยนต์ ประตู ลำตัว หลังคา บังโคลน และแผ่นด้านนอก ซึ่งความต้านทานการบุบเป็นสิ่งสำคัญ
6061 นำเสนอคุณลักษณะการตกแต่งพื้นผิวที่โดดเด่น ความต้านทานการกัดกร่อน และความแข็งแรงสูง โดยจะปรากฏอยู่ในคานขวาง เบรก เพลาใบพัดล้อ ตัวถังรถบรรทุกและรถบัส ถุงลมนิรภัย และถังรับสัญญาณ
6082 มีความทนทานต่อแรงกระแทกได้ดีที่สุด ดังนั้นจึงใช้สำหรับโครงรับน้ำหนัก
6181 ถือเป็นแผงตัวถังภายนอก
7003, 7046
7xxx เป็นคลาสโลหะผสมที่ทรงพลังที่สุดและมีความแข็งแรงสูงที่สุด ผสมกับสังกะสีและแมกนีเซียม
7003 เป็นโลหะผสมจากการอัดรีดที่ใช้เป็นหลักสำหรับรูปทรงเชื่อมในการสร้างคานกระแทก ตัวเลื่อนเบาะนั่ง การเสริมกันชน เฟรมรถมอเตอร์ไซค์ และขอบล้อ
7046 มีความสามารถในการอัดขึ้นรูปกลวงและมีคุณลักษณะการเชื่อมที่ดี มันปรากฏในแอปพลิเคชันที่คล้ายกับ 7003
อนาคตของอะลูมิเนียมในรถยนต์
เรามีเหตุผลทุกประการที่เชื่อได้ว่าสิ่งที่ผู้ผลิตรถยนต์หยิบยกขึ้นมาในช่วงปลายทศวรรษปี 1800 ยังคงเป็นเรื่องจริงในปัจจุบัน: อลูมิเนียมเป็นตัวเลือกที่โดดเด่นสำหรับรถยนต์! นับตั้งแต่เปิดตัวครั้งแรก โลหะผสมและเทคนิคการผลิตที่ได้รับการปรับปรุงมีแต่เพิ่มการใช้อะลูมิเนียมในรถยนต์เท่านั้น เมื่อรวมกับความกังวลระดับโลกเกี่ยวกับความยั่งยืนและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม อะลูมิเนียมคาดว่าจะบรรลุผลกระทบในระดับกว้างและเชิงลึกในอุตสาหกรรมยานยนต์
ผู้เขียน : ซารา มอนติโจ
ที่มา:https://www.kloecknermetals.com/blog/aluminum-in-cars/
(สำหรับการละเมิดโปรดติดต่อเราลบ)
เรียบเรียงโดย May Jiang จาก MAT Aluminium