De auto-industrie evolueert snel. Bij auto's draait het niet langer om paardenkracht en gepolijst lakwerk. Tegenwoordig draait het om efficiëntie, duurzaamheid en intelligente techniek. Het is op dit punt dat aluminiumlegeringen voor autofabricage in de schijnwerpers komen te staan.

Waarom aluminium traditionele materialen vervangt

Staal had een goede tijd, daar is geen twijfel over mogelijk. Maar aluminium is hardwerkend als de nieuwe atleet die lichter, sneller en verbazingwekkend sterk is. Autofabrikanten hebben hun toevlucht genomen tot ontwikkelingsdruk om voertuigen lichter en brandstofefficiënter te maken. aluminiumlegeringen voor de autofabricage scoren in al deze vakjes hoger dan Latino.

Evolutie van het gebruik van aluminium in voertuigen

Vroeger was aluminium uitsluitend bedoeld voor luxe/performance auto's. Tegenwoordig vind je overal aluminium, in carrosseriedelen, motorblokken enzovoort. Aluminiumlegeringen voor de automobielindustrie zijn nog nooit zo goedkoop en veelzijdig geweest dankzij de moderne productiemethoden.

Wat zijn aluminiumlegeringen?

Laten we het eenvoudig stellen. Aluminiumlegeringen bevatten een mengsel van aluminium met andere elementen om bepaalde eigenschappen te verbeteren.

Zuiver aluminium vs aluminiumlegeringen

Zuiver aluminium is licht, corrosiebestendig en zacht. Het is niet geschikt voor voertuigen die voortdurend worden blootgesteld aan stress, hitte en schokken. Fabrikanten produceren sterkere, taaiere en duurzamere legeringen door andere componenten zoals magnesium, silicium, koper of zink toe te voegen.

Rol van legeringselementen

Elementen zoals legeringen beschouwen als kruiden in een recept. Magnesium, silicium en zink werden respectievelijk toegevoegd in snufjes voor sterkte, gietvermogen en hardheid. Alle combinaties hebben een andere toepassing in de auto-industrie.

Waarom de autoproductie afhankelijk is van aluminiumlegeringen

Lichtgewicht voordeel

Een van de belangrijkste doelstellingen van hedendaags auto-ontwerp is om het gewicht van het voertuig te verminderen en door het gebruik van aluminiumlegeringen is dit mogelijk omdat het 30-50 minder is dan dat van staal. Zo'n gewichtsvermindering verbetert de acceleratie, het weggedrag, het remmen en de hele rijdynamiek, naast een lager brandstofverbruik.

Brandstofefficiëntie en emissiereductie

Kleinere auto's hebben minder energie nodig om zich voort te bewegen, wat een direct effect heeft op de brandstofefficiëntie en de uitstoot van broeikasgassen. In het geval van elektrische voertuigen vergroot een dergelijke gewichtsvermindering niet alleen de actieradius van de batterij, maar zorgt er ook voor dat het voertuig beter presteert en dat het duurzamer wordt, waardoor aluminiumlegeringen een noodzaak zijn in de moderne groene auto's.

Veiligheid en structurele prestaties 

Aluminiumlegeringen zijn sterker dan ze lijken; ze zijn licht. Ze absorberen en verdrijven de impact van botsingen effectief en zijn daarom goed in kreukelzones, frames en andere structurele onderdelen waarin ze veiligheid bieden zonder het gewicht en de prestaties van de auto's te verminderen.

Classificatie van aluminiumlegeringen voor de autoproductie

Smeed aluminium legeringen

De legeringen van gewalst aluminium zijn gewenst om te worden gladgestreken door middel van walsen, extrusie of smeden, de processen die hun korrelstructuur verbeteren en hun sterkte verhogen. Ze zijn geschikt voor carrosserieontwerpen voor auto's, chassisonderdelen, frames en andere dragende constructiedelen.

Gegoten aluminiumlegeringen

Gegoten aluminiumlegeringen worden gemaakt door het metaal te smelten en in mallen te gieten om ingewikkelde vormen te schetsen. Gecompliceerde ontwerpen en hoge toleranties zijn mogelijk en daarom zijn gegoten legeringen ideaal voor motorblokken, cilinderkoppen, transmissiebehuizingen en andere complexe onderdelen in de auto-industrie.

Series van aluminiumlegeringen begrijpen

1xxx serie

De 1xxx is gemaakt van bijna zuiver aluminium met een goede corrosiebestendigheid en lichtgewicht eigenschappen. Het heeft echter een lage sterkte en kan niet structureel worden gebruikt; daarom wordt het voornamelijk toegepast in niet-dragende onderdelen van de auto-industrie.

2xxx-serie

De Alloys 2xxx series zijn legeringen op basis van koper, die sterk zijn en hoge mechanische prestaties leveren. Ze zijn echter minder corrosiebestendig en worden daarom selectief toegepast in hoogwaardige of structurele auto-onderdelen.

3xxx-serie

De 3xxx serie zijn de aluminiumlegeringen die versterkt zijn door het gebruik van mangaan en die een uitzonderlijke vervormbaarheid en middelmatige sterkte hebben. Ze worden vooral gebruikt in warmtewisselaars voor auto's, carrosseriepanelen voor auto's en andere auto-onderdelen waar weerstand tegen corrosie en een gemakkelijke vervormbaarheid nodig zijn.

5xxx-serie

De aluminiumlegeringen uit de 5xxx-serie zijn gebaseerd op magnesium en bieden een krachtige mix van anticorrosie en duurzaamheid, waardoor ze geschikt zijn voor en de voorkeur genieten van carrosseriedelen voor auto's.

6xxx-serie

De serie is echt veelzijdig met silicium en magnesium. Tegenwoordig vormt het de basis van aluminium voor auto's.

7xxx-serie

De 7xxx series zijn aluminiumlegeringen met een hoge zinksterkte en worden het best gebruikt als sportwagen- of auto-onderdeel dat de meeste structurele integriteit en sterkte vereist.

De meest effectieve aluminiumlegeringen voor autoproductie

5xxx Series Aluminiumlegeringen

De legeringen uit de 5xxx serie hebben een zeer goede corrosiebestendigheid en sterkte en moeten worden gebruikt op plaatsen waar de auto grote onderdelen heeft, zoals de buitenkant, die worden blootgesteld aan vocht, wegzout en de veranderende omgevingsomstandigheden.

Toepassingen in autopanelen 

De carrosseriedelen, motorkappen en autodeuren zijn gemaakt van legeringen uit de 5xxx-serie omdat ze licht van gewicht zijn, goed vervormbaar en duurzaam en omdat ze de kwaliteit van het oppervlak behouden tijdens de bewerking.

6xxx serie aluminiumlegeringen

De 6xxx serie aluminiumlegeringen zijn het meest bruikbaar in de auto-industrie die uitstekende sterkte, weerstand tegen corrosie en fabricage biedt en daarom breed wordt gebruikt in structurele en externe onderdelen van een voertuig.

Balans tussen sterkte en vervormbaarheid 

De legeringen zijn een perfecte combinatie van sterkte en flexibiliteit. Ze zijn warmtebehandelbaar en gemakkelijk te extruderen, wat betekent dat ze goed passen in frames, carrosseriestructuren en crashmanagementsystemen waar betrouwbaarheid en nauwkeurigheid belangrijk zijn.

7xxx Series Aluminiumlegeringen

Dit komt omdat de 7xxx-serie aluminiumlegeringen de zwaargewichten zijn in de autoproductie, met hun ultrahoge sterkte en hun goede mechanische eigenschappen die bijdragen aan hun geschiktheid voor de productie van producten die veel onderhoud vereisen en toepassingen waarbij lichtgewicht en prestaties een rol spelen.

Krachtige en sportieve voertuigen 

Deze high-performance en sportwagens maken uitgebreid gebruik van deze legeringen omdat maximale sterkte noodzakelijk is. Ze versterken de ophangingssystemen, chassisonderdelen en andere onderdelen met een hoge spanningsdragende structuur om de beste rijeigenschappen, stabiliteit en veiligheid te garanderen in extreme rijsituaties.

Gegoten aluminium-silicium legeringen 

Aluminiumsiliciumlegeringen met toegevoegd silicium zijn gegoten aluminium-siliciumlegeringen die beter gieten, minder krimpen en beter bestand zijn tegen slijtage. Deze eigenschappen maken ze ideaal voor de productie van gesofisticeerde automobielproducten waarvan de vormen nauwkeurig zijn en de duurzaamheid stabiel blijft.

Motor- en aandrijflijnonderdelen 

De aluminium-siliciumlegeringen zijn sterk afhankelijk van motor- en aandrijflijnonderdelen, zoals motorblokken, cilinderkoppen en transmissiebehuizingen. Ze zijn efficiënt, prestatiegericht en betrouwbaar dankzij hun lichte gewicht in combinatie met hittebestendigheid en slijtvastheid.

Aluminiumlegeringen vs. staal in autoproductie

Vergelijking van gewicht

Aluminium is veel lichter dan staal en dat betekent dat auto's geen gewicht hoeven toe te voegen om het totale gewicht van een voertuig te verhogen. Lichtgewicht zorgt voor betere acceleratie, remmen, wegligging, een lager brandstofverbruik en een groter rijbereik, vooral bij elektrische en hybride auto's.

Overwegingen met betrekking tot kosten en productie 

Ondanks de lagere initiële materiaalkosten biedt aluminium financieel rendement op lange termijn in termen van lage brandstofkosten, minder uitstootboetes en hoge recycleerbaarheid. Tijdens de levensduur van een voertuig kan aluminium een kosteneffectievere samenwerking tussen fabrikanten en consumenten zijn.

Prestatieafwegingen

In sommige gevallen van toepassingen met ultrahoge sterkte, vooral wanneer een hoge belastingsweerstand moet worden bereikt, blijft staal goed presteren. Toch zijn er nieuwe aluminiumlegeringen worden ook in hoog tempo verder ontwikkeld, die vergelijkbare sterke punten bieden met minder gewicht, waardoor ze behoorlijk concurrerend worden in de structurele en veiligheidsonderdelen van de auto-industrie.

Productieprocessen voor aluminiumlegeringen

Gieten

Het gesmolten metaal kan in goed gedefinieerde mallen worden gegoten om complexe structuren te vormen met stijve vormen en zeer nauwe toleranties van onderdelen in de auto-industrie, waardoor gieten de beste methode is om te gebruiken. Het proces wordt normaal toegepast in motorblokken, transmissiebehuizingen en structurele onderdelen.

Extrusie

Extrusieprocessen gebruiken een mal om aluminium te persen om profielvormige onderdelen over een lange afstand te produceren met een uniforme vorm. Het is ideaal voor de productie van rails, balken en frames voor auto's waarbij een constante doorsnede, hoge sterkte en hoge maatnauwkeurigheid vereist zijn.

Walsen en Stempelen

Aluminium bewerken door walsen en stampen zet aluminium platen om in dunne en gevormde onderdelen in een vlak paneel. Carrosseriepanelen, motorkappen, deuren en plaatwerkonderdelen met een glad oppervlak en vormnauwkeurigheid worden vaak met deze methoden afgewerkt.

Duurzaamheid en recycling van aluminiumlegeringen

Voordelen voor het milieu

Het recyclen van aluminium is zeer duurzaam omdat het eindeloos kan worden gerecycled zonder zijn kracht of kwaliteit te verliezen. Het recyclen van aluminium verbruikt maar liefst 95 procent minder energie dan het verwerken van nieuw aluminium en de uitstoot van broeikasgassen en de groei van het milieu worden aanzienlijk verminderd.

Gesloten kringlooprecycling in autofabrieken 

De autobedrijven planten ook steeds nauwere recyclingcycli, waarbij het aluminiumschroot dat in de productie wordt gebruikt, wordt opgevangen, gesmolten en gebruikt in andere onderdelen. Dit vermindert verspilling, verlaagt de materiaalkosten en vergemakkelijkt een duurzaam productieproces in het hele proces van de productie van een voertuig.

Uitdagingen van het gebruik van aluminiumlegeringen in voertuigen

Verbinden en lassen

Aluminium is een materiaal dat niet zo gemakkelijk kan worden gelast als staal en dit maakt het gebruik van geavanceerde gereedschappen zoals laser-, wrijvingsroer- en constructielassen noodzakelijk. Deze bewerkingen vereisen getalenteerde mensen, nauwkeurige machines en streng toezicht bij de productie van auto's.

Reparatie- en onderhoudskosten.

Auto's gemaakt van aluminiumlegeringen vereisen meestal speciale reparatieapparatuur en getraind personeel. Reparaties aan carrosserieën zijn duurder en tijdrovender dan de traditionele, op staal gebaseerde voertuigconstructies en carrosseriewerkplaatsen hebben training en uitrusting nodig. 

Toekomstige trends in aluminiumlegeringen voor autoproductie

Elektrische voertuigen en de vraag naar aluminium

De accu's wegen veel in elektrische voertuigen en het gewicht wordt gecompenseerd met behulp van aluminium dat de massa van het voertuig vermindert. Nu EV's steeds populairder worden onder de wereldbevolking, vertrouwen fabrikanten steeds meer op aluminium om het bereik, de prestaties en de algehele energie-efficiëntie van hun producten te verbeteren.

Geavanceerde aluminiumlegeringen met hoge sterkte 

Verbeterde aluminiumlegeringen met hoge sterkte zijn ontworpen om een indrukwekkende lichtheid, duurzaamheid en crashbestendigheid te bereiken. De materialen stellen fabrikanten in staat om stalen onderdelen te vervangen, wat de veiligheid, efficiëntie en ontwerpflexibiliteit in moderne auto's verbetert.

Conclusie

Aluminiumlegeringen voor auto's zijn niet langer optionele materialen; ze zijn nu noodzakelijk. Omdat het de revolutie van elektrische voertuigen kan ondersteunen om de brandstofefficiëntie te verbeteren, bepalen aluminiumlegeringen de toekomst van mobiliteit. Deze materialen zullen sterker, slimmer en nog duurzamer worden naarmate de technologie toeneemt. De snelweg is glad en zuinig en, ongetwijfeld, aluminium.

FAQs

Dus waarom geen staal gebruiken in plaats van een aluminiumlegering?

De redenen hiervoor zijn dat ze het gewicht van voertuigen verlagen, de brandstofefficiëntie verbeteren en de uitstoot verlagen.

Wat is de meest voorkomende serie aluminiumlegeringen die in auto's wordt gebruikt?

De 6xxx serie vanwege de goede balans tussen sterkte, vervormbaarheid en corrosiebestendigheid.

Zijn gelegeerde voertuigen van aluminium veilig?

Ja, gelegeerde aluminiumlegeringen zijn efficiënt in het absorberen van botsenergie en zijn veilig.

Kunnen we aluminium recyclen als het in auto's wordt gebruikt?

Absoluut. Aluminium kan in zijn geheel worden gerecycled met behoud van alle eigenschappen.

Zal staal in auto's volledig worden vervangen door aluminium?

Het zal niet in zijn volle omvang zijn, maar zijn plaats in EV's en lichtgewicht ontwerpen zal alleen maar toenemen.

 

Neem contact met ons op