Поточний час: 28 бер 2024, 18:41

Часовий пояс: UTC + 2 години



Почати нову тему Відповісти на тему  [ Повідомлень: 3 ] 
Автор Повідомлення
 Заголовок повідомлення: Алюминий
#25499Повідомлення 09 серп 2016, 12:25 
Голова клубу
Аватара користувача
Не в мережі

Звідки: Україна, Донецьк => Ірпінь
Дякував (ла) 6736 Подякували 2480
Мій електротранспорт: Tesla S
Хочу електротранспорт: е-панцирник
Начну обзорной статьёй о применение этого достаточно важного материала. Жду от форумчан продолжения о практическом опыте применения этого лёгкого материала.
Третьяк А.В.
студент кафедры промышленного и художественного литья
Восточноукраинского национального университета им. В. Даля
писав(ла):
ПРИМЕНЕНИЕ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ В АВТОМОБИЛЕСТРОЕНИИ
Современным материалы, применяемые в машиностроении, должны соответствовать таким качествам как «экологичность» и «экономичность». Этими качествами обладает алюминий. При этом алюминий стоек к воздействию коррозии и легок, что обуславливает достаточно широкий спектр применения алюминия в машиностроении и рост его доли в массе автомобиля. В период с 1980 по 1990 годы масса алюминиевых деталей в среднем составляла около 40 – 50 кг. В 2000-х годах эта цифра превысила 100 кг. Согласно прогнозу, к 2015 году масса алюминиевых деталей в общей массе автомобиля достигнет 200 кг.
Алюминий является вторым элементом (по процентному содержанию) в деталях автомобиля. В среднестатистическом автомобиле наблюдаются следующие соотношения элементов: чугун и сталь (55%), алюминий (9%), пластмассы (11%), резина (7,5%), стекло (3%), магниевые, цинковые, медные, титановые сплавы (до 1%), остальные материалы – провода, краски, лаки и т.д. (13,5%) [1].
Облегчение автомобиля является основной целью применения алюминия в автомобилестроении. В первую очередь, за счет уменьшения веса автомобиля уменьшается расход топлива. Именно за это свойство алюминий стал применяться в автомобилестроении во время топливного кризиса 60-х годов. Также за счет уменьшения веса улучшаются динамические качества автомобиля.
Уже сегодня производят автомобили с цельным алюминиевым кузовом. Примером является Audi A8. В сравнении с привычным стальным кузовом разница в весе составила 239 кг в пользу алюминиевого кузова. Технология данного самонесущего алюминиевого кузова получила название – Audi Space Frame (ASF). В состав этой структуры встроены большие алюминиевые панели, принимающие на себя часть нагрузки. За примером Audi последовали компании Jaguar и Rover, спроектировшие модели автомобилей Jaguar XK и Range Rover с цельными алюминиевыми кузовами.
Одним из вариантов применения алюминия как основного материала кузова является композитный материал, состоящий из алюминия и стали. Основной проблемой применения цельного алюминия кузова является его крепление. Сварка алюминия довольно затруднена, поэтому компания Audi применяет крепление заклепками. Данное обстоятельство побудило остальные автомобильные концерны разработать новые способы соединения алюминия со сталью.
Одной из таких разработок является Friction Stir Welding (FSW – ротационная сварка трением) компании Honda [2]. Ранее данный метод применялся в авиастроении и судостроении. Впервые он был применен в автомобилестроении для изготовления подрамника для Accord (спецификация США), что увеличило жесткость конструкции на 20%, уменьшило вес подрамника на 25% в сравнении со стальным аналогом. По заявлениям компании Honda данный метод является экологически безопасным, более экономичным и безопасным, чем традиционный метод сварки. Традиционный метод сварки подвергает оператора воздействию опасных газов и вспышек яркого света, что требует дополнительных защитных мер. FSW не имеет данных недостатков. Сварка по данной технологии проходит следующим образом: алюминий размягчается при применении к нему механического давления и теплоты трения. В результате образуется интерметаллическое соединение Fe4Al13. Сварка по технологии FSW представлена на рис. 1.
Додаткові файли:
Al.PNG
Al.PNG [ 20.42 КБ | Переглядів: 2193 ]

Рис. 1. Результат применения ротационной сварки трением
Для предотвращения коррозии компания Honda применяет специальный герметик, который равномерно распределяется между алюминием и сталью в месте соединения. Однако, для проведения FSW необходимо специализированное оборудование. Компания Honda разбработала модель специализированного сварочного робота (High Rigidity C-type welding gun arm), который заменяет габаритное оборудование. Сравнительная схема габаритов приведена на рис. 2. Применение данного метода на производственных линиях стало возможным благодаря компактности High Rigidity C-type welding gun arm.
Додаткові файли:
Al2.PNG
Al2.PNG [ 30.58 КБ | Переглядів: 2193 ]

Рис. 2. Сравнение габаритов оборудования для проведения FSW
Контроль качества осуществляется с помощью высокопроизводительной инфракрасной камеры. Если сварка прошла неудачно, то между слоями Al и Fe образуется слой воздуха, который препятствует передаче тепловой энергии. За счет разницы во времени, необходимой для нагрева металла с помощью лазерного луча, осуществляется должный контроль качества.
Таким образом, алюминий обладает всеми необходимыми качествами для того, чтобы стать основным материалом в автомобилестроении. Этому способствуют не только его свойства, но и его расспространенность в природе. В дальнейшем, процентное содержание алюминия в автомобиле будет только увеличиваться. Рост использования алюминия сдерживается лишь трудоемкими способами обработки и дороговизной его получения. Сферой дальнейших исследований является создание новых композитных материалов на его основе, а также разработка способов повышения его механических и эксплуатационных свойств.
Литература
1. Фридляндер И.Н. Алюминиевые сплавы – перспективный материал в машиностроении / И.Н. Фридляндер // Машиностроение и инженерное образование. – 2007. – №5. – C. 23-25.
2. Honda FSW Technology [Электронный ресурс] – Формат доступа: http://world.honda.com/automobile-techn ... SW/topic1/.
Опубликовано в НИЦ Знание


Повернутися до початку
 Профіль  
Відповісти цитуючи  
 Заголовок повідомлення: Re: Алюминий
#25535Повідомлення 10 серп 2016, 12:43 
Творець електромобіля, засновник клубу
Аватара користувача
Не в мережі

Звідки: Украина. Киев.
Дякував (ла) 872 Подякували 1387
Мій електротранспорт: "Электра 2"
Хочу електротранспорт: "Электра 3" вдвое легче, но с втрое бОльшим солнцеобеспечением
..Но, как , в прошлом, ст.инженер отдела сварки Авиазавода, категорически не согласен. Аллюминий , как конструкционный материал, не применяется ( слишком мягок и пластичен) Применяются сплавы- ДЮРАЛИ, которые и потяжелее и не антикаррозионны. Так панельные листы Д16Т, для антикаррозионности, покрываются гальваникой тонким слоем чистого аллюминия..(Что повышает изначальную цену). По прочностным характеристикам : . Если железный лист , в облицовке автомобиля имеет толщину 0,6мм , то , для аналогичной прочности ,дюралевый, должен быть втрое толще. при удельном весе железа 7,8- а дюрали 2,7 ! - то , не выигрывая по весу, проигрывает , железу в цене, а нержавейке и в антикаррозионности и в технологичности и в долговечности..................
......Что до технологий соединения, ......то , только дилетанты думают что клёпка - это оччень просто, Точечная электросварка , кратно быстрее технологичнее и надёжнее. А , все виды ДИФФУЗИОННОЙ СВАРКИ, и трением и , с "ТВЧ" , Авиастроением отвергнуты.
Так , СЧИТАЮ : если железо и будет вытесняться из автопрома, то , по крайней мере, не аллюминием. Да, где то , кто то делает - ДА. Так одному арабскому шейху "Ауди" покрыли серебром.


Повернутися до початку
 Профіль  
Відповісти цитуючи  
 Заголовок повідомлення: Re: Алюминий
#25537Повідомлення 10 серп 2016, 13:11 
Аватара користувача
Не в мережі

Звідки: Киев, Украина
Дякував (ла) 54 Подякували 85
Сплавы с алюминием, используют в узлах подвески АУДИ (литые детали)

Цитата:
О надежности алюминиевой подвески (рычагов)

Подвеска практически всех Audi с 1995 до 2010 года и VW Passat 5 и 5+ была сделана из алюминия, что в свою очередь обеспечивало снижение нагрузки на подвеску, вследствие снижения неподрессоренной массы автомобиля. С 2000 модельного года для еще большего облегчения неподрессоренной массы поворотные кулаки также стали делать из легкого алюминия.

Миф о том, что передняя алюминиевая подвеска Audi и VW ненадежна, был основан на том, что первые партии автомобилей Audi A4 (1994 года, 8D) и Audi A8 (1994 года, 4D) оснащались алюминиевыми рычагами с действительно ненадёжной конструкцией, но в ходе доработки данный недостаток был полностью устранён.

Проблема не распространялась на Audi A6 (на всех Audi A4 и A8 проблемные рычаги передней подвески заменили на модифицированные, а в качестве запчастей доступны только модифицированные и усиленные рычаги). Первоначальный вариант рычагов имел срок службы около 25-30 тысяч км, а следующая модификация, при аккуратном вождении имеют срок службы от 100 до 150 тысяч км.

_________________
Персональные Механические Автономные Электростанции!


Повернутися до початку
 Профіль  
Відповісти цитуючи  
Показати повідомлення за:  Поле сортування  
Почати нову тему Відповісти на тему  [ Повідомлень: 3 ]             

Часовий пояс: UTC + 2 години


Хто зараз на конференції

Зараз цей форум переглядають: немає зареєстрованих користувачів і гості: 6


Ви не можете створювати нові теми
Ви не можете відповідати на повідомлення
Ви не можете редагувати свої повідомлення
Ви не можете видаляти свої повідомлення
Ви не можете додавати додаткові файли

Найти:
Створено на основі phpBB® Forum Software © phpBB Group