铝质车身组件将不再仅是高档车的专利

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欢迎访问e展厅 展厅 4 汽车与公路设备展厅 乘用车/客车, 电动/混合动力汽车, 卡车/货车, 专用车, 交通安全设备, ... 从理论上讲，使用铝材是减少车辆重量的最佳方式，由此能够提高车辆性能与降低排放。铝制板材已经不再局限干仅是一种特殊的产品，而是现代高科技下汽车制造商们首选的原材料。 但在现实中，由于铝的造价昂贵以及材料的特殊性，使你在权衡其利弊之前不得不重新考虑你的设计与制造工作。愈加严厉的排放法规使得我们研制轻型车身组件的做法越发显得有价值，但迄今为止，在某些领域，其进展依然比较缓慢。 在欧洲，大约有15%左右的引擎罩采用铝制材料，而只有1%的客车车门与车身前部结构采用铝制材料。原因或许有许多，但是，铝材的加工工艺缺陷是一个主要的因素。 车身前部部件采用铝镁合金可以提高结构所需的强度，但在加工处理中，过去却往往限制了镁的耐腐蚀性，这仍是不太理想。 铝锭表面覆层有着两种不同的合金，它们通过铜焊或钎焊的方式结合，然后将两种合金在两种覆层之间辊压接合成像三明治一样的中心层。在加工过程中，会使板材之间出现氧化物，由此导致皮层滑脱，影响连接。 可以采用此种方式连接的材料的种类毕竟是有限的，并且这样做会导致成本的提高—考虑到滚动时边缘容易变薄的实际状况，覆层不得不加厚，而超过所需厚度。 尽管这样，覆层工艺不再是唯一的选择。美国NoveIis公司，即过去的加拿大铝业分公司，已经发明出一种新的铸造工艺，使得这种含多种合金的铝锭能够满足汽车制造商的要求。他们称这种处理工艺为“熔合”工艺，其最早于2006年年初被美国引进，用于热传导产品中板金材料的加工。 该公司在瑞士Sierre新开了一个分工厂，以便将这种技术在欧洲推广。类似的举动在亚洲也已展开，在韩国与马来西亚也开设了此类分工厂。 “采用“熔合”铸造技术，我们可以研发出能提高现有的应用设备的材料性能的板材”。NoveIIs公司欧洲区总裁Arnaud de Weert指出:“多元合金板材可以克服单一合金板材由于在中间性能与表面特性之间脱节而造成的缺陷，由此，我们还可以开拓出其新的用途。” 这项技术是建立在传统的连铸工艺的基础之上的，不过，设备上附加了一个二级舱室，以散除其热量。对于高熔点的合金，首先对其进行铸造，然后加入第二种合金;若有必要的话，加入第三种合金，其目的是确保金属在凝固过程中保持必需的热力与机械状态。为达到此目的，NoveIis公司采用了一套流量与金属熔液面传感器，以控制液态金属的流量的大小以及冷却液流量的大小。 结果，出来的铝锭不含氧化物，在金属层之间的交界面处，也具有不同的材料属性。通过压型工艺加大覆盖层金属的厚度的方式，就可以补偿滚轧处理时导致的边沿变薄，也就意味着熔合做到了材料均质的可能性。 多元合金铝锭被滚转输送到传统的轧钢机中，然后，被轧成客户所需厚度的板材。在板材加工车间，它们被编号或者深加工做成部件与面板。 “合金中的各个金属层，在同一时刻被铸造成单一的铝锭，由此，在金属层之间生成一种完美的冶金结合物，近乎完美无缺”，de Weert如是称。多元合金铝锭可以像传统的铝制板材一样被热轧和冷轧。 首先，在处理复合铝板时，会用熔合技术来替代传统的辊压接合技术。不过，Novelis公司正在开发更新的汽车工业中的应用技术。 “铝材在车身中的应用，经常被一些具体技术难题阻挠”，Novelis公司指出:“这可能是因为其与新型号的高强度钢相比，其刚度不够，而与可深度冲压的材料相比，其可塑性不好，而‘熔合’铸造工艺可以使铝材克服这些缺点。” “熔合”铸造工艺可以将一种高强度的核心材料与一种塑性好的表层材料结合在一起，这样，就克服了高强度的铝材在小半径折弯造成的卷边问题。同传统的轿车合金车身相比，它使将板材的厚度减少14%以上成为可能，也意味着更多的汽车发动机舱盖与车门可以采用铝制材料。 该项成果也可以用来裁剪铝制板材，使其正好符合用户个人的要求。中心合金具有足够的强度或可塑性，但是，抗腐蚀性能不足，不妨混合一种表面保护合金。 此时此刻，Novelis公司的客户主要被限制在豪华车型上。例如，沃尔沃、奥迪和宝马公司则使用了铝合金制造发动机罩、车门、行李箱盖以及车身，但大排量车型还没有采用铝制板材部件。 Novelis声称，这种格局会被改变的，但是，公司必须首先指导汽车制造商如何加工这种材料并从中切实受益。Novelis公司已经在与两个欧洲汽车制造商进行合作，考虑可将奥迪也纳入其范围，以加快技术开发的步伐。这种技术迈向市场一般需要5年时间，但是，Novelis公司希望取得更快的进展，以将这一技术更快地应用于它的一系列产品上。 由于排放法规的要求越来越高，以及汽车驾驶员辅助系统数量的增加，必须采取措施减轻车体重量。仅对车门而言，如果将钢材换成铝材的话，就可以将一台标准的四门轿车的车重降低30千克。依靠铝的深度冲压，更换金属的成本很可能会大幅降低。(end)

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