อลูมิเนียมในรถยนต์: อลูมิเนียมอัลลอยด์ชนิดใดที่พบได้ทั่วไปในตัวถังรถยนต์อลูมิเนียม

คุณอาจถามตัวเองว่า “อะไรทำให้อะลูมิเนียมในรถยนต์เป็นเรื่องธรรมดามาก”หรือ "อะลูมิเนียมที่ทำให้เป็นวัสดุที่ดีเยี่ยมสำหรับตัวถังรถยนต์เป็นอย่างไร"โดยไม่รู้ว่าอลูมิเนียมถูกนำมาใช้ในการผลิตรถยนต์มาตั้งแต่เริ่มมีการผลิตรถยนต์ในช่วงต้นปี 1889 อะลูมิเนียมมีการผลิตทั้งในปริมาณและแบบหล่อ รีด และขึ้นรูปในรถยนต์
ผู้ผลิตรถยนต์คว้าโอกาสในการทำงานกับวัสดุที่ขึ้นรูปง่ายกว่าเหล็กกล้าในเวลานั้น มีเพียงอะลูมิเนียมรูปแบบที่บริสุทธิ์กว่าเท่านั้น ซึ่งมีลักษณะนุ่มกว่าและมีคุณสมบัติในการขึ้นรูปที่ดีเยี่ยม และทนต่อการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยมซึ่งคงอยู่ตลอดเวลาปัจจัยเหล่านี้ทำให้ผู้ผลิตรถยนต์ต้องหล่อทรายและสร้างแผงตัวถังขนาดใหญ่ จากนั้นนำไปเชื่อมและขัดเงาด้วยมือ

ในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 ผู้ผลิตรถยนต์ที่ได้รับการยกย่องมากที่สุดบางรายได้นำอะลูมิเนียมมาใช้ในรถยนต์ซึ่งรวมถึง Bugatti, Ferrari, BMW, Mercedes และ Porsche
ทำไมต้องเลือกอลูมิเนียมในรถยนต์?
รถยนต์เป็นเครื่องจักรที่ซับซ้อนซึ่งประกอบด้วยชิ้นส่วนประมาณ 30,000 ชิ้นตัวรถหรือโครงกระดูกของยานพาหนะมีราคาแพงที่สุดและมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการผลิตรถยนต์
ประกอบด้วยแผงด้านนอกซึ่งสร้างรูปทรงให้กับตัวรถ และแผงด้านในซึ่งทำหน้าที่เสริมความแข็งแรงแผงเชื่อมติดกับเสาและราวบันไดตัวรถประกอบด้วยประตูหน้าและหลัง คานเครื่องยนต์ ซุ้มล้อ กันชน ฝากระโปรง ห้องโดยสาร ด้านหน้า หลังคา และแผ่นพื้น

ความสมบูรณ์ของโครงสร้างถือเป็นข้อกำหนดที่สำคัญที่สุดสำหรับตัวถังรถยนต์อย่างไรก็ตาม ตัวรถจะต้องมีน้ำหนักเบา ราคาไม่แพงในการผลิต ทนทานต่อสนิม และมีคุณสมบัติที่น่าดึงดูดที่ผู้บริโภคต้องการ เช่น ลักษณะการตกแต่งพื้นผิวที่ยอดเยี่ยม
อะลูมิเนียมเป็นไปตามข้อกำหนดเหล่านี้ด้วยเหตุผลบางประการ:
ความเก่งกาจ
โดยธรรมชาติแล้ว อลูมิเนียมเป็นวัสดุที่มีความอเนกประสงค์เป็นพิเศษความสามารถในการขึ้นรูปและความต้านทานการกัดกร่อนของอะลูมิเนียมทำให้ง่ายต่อการใช้งานและมีรูปร่าง
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 และการอัดขึ้นรูปเทคโนโลยีการเชื่อมที่ได้รับการปรับปรุงยังคงทำให้การเชื่อมอะลูมิเนียมง่ายขึ้นและได้ผลลัพธ์ที่ปลอดภัยยิ่งขึ้น
น้ำหนักเบาและทนทาน
อะลูมิเนียมมีอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักสูง ซึ่งหมายความว่ามีน้ำหนักเบาและทนทานแนวโน้มยานยนต์ในอะลูมิเนียมมุ่งเน้นไปที่การลดน้ำหนักในยานพาหนะ ซึ่งเป็นวัตถุประสงค์หลักในอุตสาหกรรมเพื่อให้บรรลุเป้าหมายการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่เข้มงวดยิ่งขึ้น

การวิจัยที่จัดทำโดย Drive Aluminium ยืนยันว่าอะลูมิเนียมในรถยนต์ช่วยลดน้ำหนักยานพาหนะและช่วยเพิ่มการประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิงและระยะการเดินทางในรถยนต์ไฟฟ้า (EV)เนื่องจากความต้องการของผู้บริโภคและแรงจูงใจด้านสิ่งแวดล้อมนำไปสู่การผลิต EV ที่เพิ่มขึ้น เราจึงสามารถคาดหวังได้ว่าอะลูมิเนียมในตัวถังรถจะยังคงเพิ่มขึ้นต่อไปเพื่อชดเชยน้ำหนักของแบตเตอรี่และลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก
ความสามารถในการผสม
อลูมิเนียมดังกล่าวสามารถนำมาผสมกับองค์ประกอบต่างๆ เพื่อเพิ่มคุณภาพ เช่น ความแข็งแรง การนำไฟฟ้า และความต้านทานการกัดกร่อน ช่วยเพิ่มการใช้งานในการผลิตรถยนต์
อลูมิเนียมถูกแยกออกเป็นชุดโลหะผสมซึ่งกำหนดโดยองค์ประกอบโลหะผสมหลักซีรีส์อะลูมิเนียมอัลลอยด์ 1xxx, 2xxx, 3xxx, 4xxx, 5xxx, 6xxx และ 7xxx ล้วนแต่เป็นโลหะผสมที่นำไปใช้ในตัวถังรถ
รายการเกรดอะลูมิเนียมในตัวถังรถยนต์
1100
อะลูมิเนียมซีรีส์ 1xxx เป็นอะลูมิเนียมที่บริสุทธิ์ที่สุดที่มีอยู่แผ่นอะลูมิเนียม 1100 บริสุทธิ์ 99% มีความยืดหยุ่นสูงนอกจากนี้ยังแสดงให้เห็นถึงความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยมนี่เป็นหนึ่งในโลหะผสมชนิดแรกๆ ที่ใช้ในยานพาหนะและยังคงใช้มาจนถึงทุกวันนี้ โดยเฉพาะในฉนวนความร้อน
2024
อะลูมิเนียมซีรีส์ 2xxx ผสมกับทองแดง2024 มักใช้ในการผลิตลูกสูบ ส่วนประกอบตัวหัก โรเตอร์ กระบอกสูบ ล้อและเกียร์ เนื่องจากมีความแข็งแรงสูงและต้านทานความล้าได้ดีเยี่ยม
3003, 3004, 3105
อะลูมิเนียมซีรีส์แมงกานีส 3xxx มีความสามารถในการขึ้นรูปได้ดีเยี่ยมคุณมักจะเห็น 3003, 3004 และ 3105
3003 มีความแข็งแรงสูง มีความสามารถในการขึ้นรูปที่ดี มีความสามารถในการใช้งาน และความสามารถในการขึ้นรูปมักใช้สำหรับการวางท่อในรถยนต์ แผงผนัง รวมถึงการหล่อกำลังสำหรับรถไฮบริดและ EV
3004 มีคุณลักษณะหลายอย่างเหมือนกับรุ่น 3003 และสามารถนำไปใช้เพิ่มเติมกับแผงกระจังหน้าครอบและหม้อน้ำได้
3105 มีความต้านทานการกัดกร่อน การขึ้นรูป และลักษณะการเชื่อมได้ดีเยี่ยมจะปรากฏอยู่ในแผ่นตัวถังรถยนต์ สำหรับใช้ในบังโคลน ประตู และแผงพื้น
4032
อะลูมิเนียมซีรีส์ 4xxx ผสมกับซิลิคอน4032 จะถูกใช้สำหรับลูกสูบ สโครลของคอมเพรสเซอร์ และส่วนประกอบของเครื่องยนต์ เนื่องจากมีคุณสมบัติในการเชื่อมและต้านทานการเสียดสีได้ดีเยี่ยม
5005, 5052, 5083, 5182, 5251
ซีรีส์ 5xxx เป็นหนึ่งในตัวถังรถอะลูมิเนียมที่ได้รับความนิยมมากที่สุดองค์ประกอบการผสมหลักคือแมกนีเซียม ซึ่งทราบกันว่าช่วยเพิ่มความแข็งแรง
5005 ปรากฏอยู่บนแผงตัวถัง ถังน้ำมัน แผงพวงมาลัย และท่อ
5052 ถือเป็นโลหะผสมที่มีประโยชน์ใช้สอยมากที่สุดชนิดหนึ่ง และด้วยเหตุนี้จึงปรากฏในส่วนประกอบรถยนต์จำนวนมากคุณจะเห็นมันได้ในถังน้ำมันเชื้อเพลิง รถพ่วงรถบรรทุก แผ่นกันสะเทือน แผงจอแสดงผล แท่นยึด จานเบรกและดรัมเบรก และชิ้นส่วนรถยนต์อื่นๆ ที่ไม่สำคัญอื่นๆ อีกมากมาย
5083 เหมาะสำหรับส่วนประกอบยานยนต์ที่ซับซ้อน เช่น ฐานเครื่องยนต์และแผงตัวถัง
5182 ปรากฏเป็นโครงสร้างหลักสำหรับตัวถังรถยนต์ทุกอย่างตั้งแต่ฉากยึดโครงสร้าง 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 และความแข็งแรงสูงโดยจะปรากฏอยู่ในคานขวาง เบรก เพลาใบพัดล้อ ตัวถังรถบรรทุกและรถบัส ถุงลมนิรภัย และถังรับสัญญาณ
6082 มีความทนทานต่อแรงกระแทกได้ดีที่สุดดังนั้นจึงใช้สำหรับโครงรับน้ำหนัก
6181 ถือเป็นแผงตัวถังภายนอก
7003, 7046
7xxx เป็นคลาสโลหะผสมที่ทรงพลังที่สุดและมีความแข็งแรงสูงที่สุด ผสมกับสังกะสีและแมกนีเซียม
7003 เป็นโลหะผสมจากการอัดขึ้นรูปที่ใช้เป็นหลักสำหรับรูปทรงเชื่อมในการสร้างคานกระแทก ตัวเลื่อนเบาะนั่ง การเสริมกันชน เฟรมรถมอเตอร์ไซค์ และขอบล้อ
7046 มีความสามารถในการอัดขึ้นรูปกลวงและมีคุณลักษณะการเชื่อมที่ดีมันปรากฏในแอปพลิเคชันที่คล้ายกับ 7003
อนาคตของอะลูมิเนียมในรถยนต์
เรามีเหตุผลทุกประการที่เชื่อได้ว่าสิ่งที่ผู้ผลิตรถยนต์หยิบยกขึ้นมาในช่วงปลายทศวรรษปี 1800 ยังคงเป็นเรื่องจริงในปัจจุบัน: อลูมิเนียมเป็นตัวเลือกที่โดดเด่นสำหรับรถยนต์!นับตั้งแต่เปิดตัวครั้งแรก โลหะผสมและเทคนิคการผลิตที่ได้รับการปรับปรุงมีแต่เพิ่มการใช้อะลูมิเนียมในรถยนต์เท่านั้นเมื่อรวมกับความกังวลระดับโลกเกี่ยวกับความยั่งยืนและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม อะลูมิเนียมคาดว่าจะได้รับผลกระทบในระดับกว้างและเชิงลึกในอุตสาหกรรมยานยนต์
ผู้เขียน : ซารา มอนติโจ
ที่มา:https://www.kloecknermetals.com/blog/aluminum-in-cars/
(สำหรับการละเมิดโปรดติดต่อเราลบ)
เรียบเรียงโดย May Jiang จาก MAT Aluminium