Alliage d'aluminium pour l'automobile

Introduction de l’alliage d’aluminium pour l’automobile

1.Pièces à suspendre

Le couvercle du coffre (ROYAUME-UNI) ou couvercle de pont (NOUS) est le panneau qui recouvre le coffre (ou le coffre) d'une automobile. Il permet d'accéder au coffre principal. Une charnière permet de relever le couvercle du coffre, tandis que des dispositifs tels que des ressorts ou des bouteilles de gaz le maintiennent en position ouverte.

En principe, les couvercles de coffre doivent répondre à des exigences similaires et sont soumis aux mêmes directives de conception que les capots. Cependant, les feuilles d'aluminium sont beaucoup moins utilisées pour les couvercles de coffre que pour les capots. La raison principale est que la « valeur » du poids économisé à l'arrière de la voiture est nettement inférieure à celle à l'avant en raison de l'objectif d'un gain de poids. 50:50 répartition de la charge par essieu. Dans de nombreux cas, les ingénieurs automobiles déplacent même la masse (par exemple. batteries) vers l'arrière afin d'obtenir une répartition plus équilibrée du poids sur l'essieu.

Porte arrière de voiture en alliage d'aluminium

Par conséquent, les couvercles de coffre en aluminium sont principalement utilisés pour les modèles de voitures avec une structure de carrosserie entièrement en aluminium. Mais il en existe néanmoins quelques-uns (conception de matériaux mixtes) modèles de voitures supérieurs qui utilisent un couvercle de coffre en aluminium pour réduire le poids. Lors du remplacement de l'aluminium par l'acier dans un couvercle de coffre, gain de poids d'environ 50% peut être atteint. Par exemple, le couvercle de coffre illustré ci-dessous (poids 8.6 kg) – qui a été conçu pour le véhicule Ford P2000 – représente une réduction de poids de 5.4 kg (53%) par rapport à une conception en acier équivalente. L'alliage AA 6022-T4, vieilli jusqu'à T6 pendant le processus de cuisson de la peinture, a été appliqué. L'épaisseur des panneaux extérieur et intérieur du capot et du couvercle de coffre était similaire (0.85 millimètre)

Un exemple intéressant est le couvercle de coffre illustré ci-dessous, fabriqué à partir de l'alliage TopForm®SPF.. Il s'agit d'un alliage AlMgMn optimisé pour le procédé de formage superplastique avec une composition correspondant à l'alliage EN-AW 5083. L'alliage offre une structure à grains ultra-fins grâce à des conditions de traitement spéciales lors de la coulée., laminage et traitement thermique.

Plus importante est l’application de feuilles d’aluminium pour les hayons (ou trappes arrière) et hayons, c'est à dire. les portes ou « portes » à l’arrière des SUV, voitures à hayon, breaks et types de véhicules similaires. Les hayons et les hayon arrière sont articulés en haut et s'ouvrent vers le haut, les hayons sont des portes à ouverture latérale qui sont articulées sur le côté gauche ou droit. Ils bénéficient grandement d’un poids réduit grâce à une manipulation plus facile. En outre, un poids réduit peut se traduire par des charges sur l'essieu arrière nettement inférieures (car ces panneaux surplombent l'essieu arrière) et donc une capacité d'accueil supplémentaire.

Un des premiers exemples de hayon en aluminium est le GMT. 830 hayon. Il s'agissait d'une conception entièrement en aluminium utilisant EN-AW 6111-T4PD pour le panneau extérieur, EN-AW 6111-T4P pour les renforts et EN-AW 5182-O pour le panneau intérieur. Le hayon en aluminium a été estampé à l'aide d'outils de presse conventionnels. La jauge du panneau extérieur a été sélectionnée pour répondre aux exigences en matière de bosselage et de mise en conserve d'huile.. Le hayon en aluminium a été assemblé par soudage par points par résistance et ourlet.. Des écrous en acier revêtu ont été utilisés pour les fixations des charnières et des loquets.

Pour le panneau extérieur de la Saab 9-3 hayon, l'alliage EN AW-6016 a été utilisé (t = 1.0 millimètre). Le panneau intérieur est fabriqué à partir de l'alliage Hydro 5182-M ssf (t = 1.2 millimètre), une qualité particulière du O-tremp recuit EN AW-5182 (« civière médiocre et/ou civière sans contrainte »). Dans l'état « sans déformation du civière », la formation de marques de déformation du type A est supprimée par une petite pré-déformation de la tôle recuite (au détriment de la formabilité restante). Cependant, dès que le niveau de déformation dépasse 5 pour 7 %, les fines stries des lignes de Lüders de type B avec une profondeur de rugosité de surface < 1 0 μ m ne peut être évité. Donc, Les qualités d’alliage AlMg « sans déformation » n’ont pas trouvé d’application pratique significative.

Une variante intéressante de conception légère présente le hayon de la VW Lupo 3L (produit 1999 – 2005), une édition spéciale réalisée avec l'intention de consommer uniquement 3 l de carburant par 100 kilomètres. La solution choisie pour le hayon comprenait une partie intérieure de magnésium intégrale et un panneau extérieur en aluminium (ainsi que des renforts de verrouillage en aluminium) avec un poids de 5.4 kg (par rapport à 10.5 kg pour la solution en acier). Le panneau extérieur en aluminium est à bride sur la partie intérieure du magnésium. En outre, La liaison de bride adhésive est utilisée pour la résistance et l'isolation. Pour éviter tout potentiel de corrosion de contact, Le moulage de la matrice de magnésium est enduit avant l'assemblage.

Une option de luminosité rentable est également l'application de pièces moulées en aluminium pour les cadres des fenêtres arrière (voir ci-dessous).

2 Ailes

Ailes (ROYAUME-UNI) ou ailes (NOUS) indique la partie de carrosserie de la voiture qui encadre un puits de roue (Le dessous Fender). Son objectif principal est d'empêcher le sable, boue, rochers, liquides, et d'autres pulvérisations routières d'être jetées dans les airs par le pneu rotatif.

Le terme « aile » fait généralement référence uniquement aux panneaux situés au-dessus des passages de roue avant, car dans les voitures modernes, les « ailes » arrière font plutôt partie intégrante de la paroi latérale de la voiture. L'industrie a changé depuis les ailes arrière boulonnées sur la custode (un panneau de carrosserie qui s'étend entre la porte arrière et le coffre) à une custode agrandie remplissant les deux fonctions et finalement à une paroi latérale monobloc. L'état de l'art actuel est une paroi latérale d'une seule pièce; la custode est utilisée dans les cas où la production d'une paroi latérale d'une seule pièce n'est pas réalisable pour des raisons techniques.

Introduction de l’alliage d’aluminium pour l’automobile

En général, les ailes sont des composants relativement simples et une conversion de l'acier à l'aluminium ne présente aucune difficulté.

Les exigences de base pour les ailes en aluminium sont largement identiques à celles pour les panneaux extérieurs des capots ou des couvercles de coffre., c'est-à-dire:

• – rigidité – déterminée par la conception et l'épaisseur de la tôle (en général 1.4 x épaisseur de la tôle d'acier),
• – résistance au flambage – déterminée par l'épaisseur de la tôle, limite d'élasticité et conception,
• – bosselage dynamique (éclats de pierre) – déterminé par l'épaisseur de la tôle et la limite d'élasticité,
• – qualité de surface – déterminée par le type d'alliage (de préférence de la série AlMgSi), rugosité de surface et microstructure,
• – petit rayon d'ourlet

Les alliages d'aluminium standard actuels pour les applications de carrosserie extérieure du système EN-AW 6xxx répondent à toutes les exigences des conceptions d'ailes standard.. La réduction de poids qui en résulte par rapport à l'acier est normalement légèrement supérieure à 50 %, c'est à dire. le remplacement de l'acier par l'aluminium pour les ailes offre des possibilités intéressantes de réduction de poids à l'avant de la voiture. Cependant, la pénétration du marché de l'aluminium pour les ailes est nettement inférieure à celle pour les capots. La raison principale est que, dans de nombreux cas, des panneaux d'aile en plastique ou en plastique renforcé de fibres sont utilisés. L'avantage des matériaux plastiques réside dans leur moindre sensibilité aux dommages mineurs causés par le stationnement. (par exemple. rayures et petites bosses).

Mais il existe aussi des modèles de voitures qui nécessitent des ailes aux formes très complexes.. Une solution intéressante pour ces cas particuliers propose la technologie de formage superplastique.

3 Portes

La porte permet d'entrer et de sortir du véhicule. Les portes peuvent être ouvertes manuellement, ou alimenté électriquement. Une porte de voiture conventionnelle est articulée sur son bord avant, permettant à la porte de s'ouvrir vers l'extérieur de la carrosserie. Ce type de porte présente l'avantage que si elle est ouverte pendant l'avancement du véhicule, la résistance au vent s'opposera à l'ouverture de la porte, et forcera effectivement sa fermeture.

Mais selon le type de voiture, d'autres concepts de portes sont également utilisés:

Les portes à charnières arrière facilitent grandement l'entrée et la sortie du véhicule. Cependant, des problèmes de sécurité empêchent aujourd’hui l’utilisation de « portes suicides ». Sur les véhicules modernes, les exceptions sont les portes arrière à charnières arrière en combinaison avec les portes avant à charnières avant, principalement sur les voitures avec chauffeur, taxis et monospaces.

Les portes à ciseaux sont des portes d'automobile qui tournent verticalement au niveau d'une charnière fixe à l'avant de la porte., plutôt que vers l'extérieur comme avec une porte conventionnelle. Ce type de portes est utilisé sur certaines voitures de sport exclusives (par exemple. certains modèles Lamborghini)

Les portes papillon sont un type de porte également présent sur les voitures hautes performances. (par exemple. la supersportive McLaren F1). Elles sont similaires aux portes à ciseaux, mais pendant que les portes à ciseaux montent, les portes papillon se déplacent également vers l'extérieur, ce qui facilite l'entrée/sortie au détriment d'un gain de place. La porte à ailes de mouette décrit les portes de voiture articulées sur le toit plutôt que sur le côté.. On les trouve uniquement sur certains modèles de voitures de sport.

Porte de voiture en alliage d'aluminium

Portes coulissantes s'ouvrant en coulissant (généralement horizontalement), les portes étant soit montées sur un rail, soit suspendues à celui-ci. Les portes coulissantes sont le plus souvent utilisées pour les minibus (Monospaces) pour offrir une grande entrée ou sortie aux passagers ou sans obstruer la chaussée. Ils sont également souvent utilisés sur le côté des fourgons commerciaux car cela permet une grande ouverture pour le chargement et le déchargement des marchandises sans obstruer l'accès..

Cependant, la porte de la voiture n'est pas un simple panneau suspendu mais plutôt un module structurel qui remplit de nombreuses fonctions différentes. Essentiellement, la porte est constituée d'un panneau extérieur soutenu par un élément structurel intérieur sur lequel sont fixés divers composants supplémentaires. En outre, les portes des voitures modernes comprennent généralement un élément de renforcement ("poutre d'impact latéral") qui protège le conducteur et les passagers en cas de choc latéral, par exemple. quand des voitures plus petites sont heurtées par un SUV plus gros.
La coque de la porte, l'élément le plus visible d'une portière de voiture, maintient toutes les pièces de la porte ensemble. Les pièces supplémentaires les plus importantes intégrées dans la porte sont:

• – Charnières: Les charnières relient la porte à la structure de la carrosserie, permettre l'ouverture et la fermeture de la porte et maintenir la porte dans la position nécessaire pour se fermer correctement.
• – Poignée de porte et serrure: Ces pièces permettent à la porte de se fermer en toute sécurité et l'empêchent de s'ouvrir. Il existe une variété de systèmes de verrouillage des portes de voiture. Les voitures plus récentes contiennent une fonction de verrouillage électrique qui permet aux conducteurs de verrouiller toutes les portes à distance.. Les poignées de porte se trouvent à l'intérieur et à l'extérieur de la portière de la voiture.
• – Fenêtres et lève-vitre: Les portes des véhicules sont généralement équipées de fenêtres et la plupart d'entre elles peuvent être ouvertes à des degrés divers.. Généralement, les vitres des portes de voiture se rétractent vers le bas dans le corps des portes. Le lève-vitre est le mécanisme situé à l'intérieur de la portière de la voiture qui lève et abaisse la vitre.. Les fenêtres s'ouvrent soit avec une manivelle manuelle, ou moteur électrique commutable.

En outre, il existe en général un panneau de porte intérieur qui constitue un élément de style important pour l'intérieur, mais contribue également à la fonctionnalité et à l'ergonomie de la voiture. Il contient diverses pièces intérieures comme les poignées de porte intérieures, accoudoirs et/ou plateaux de rangement, commutateurs, et des lumières. Le corps de la porte peut également abriter des tapis antibruit, les systèmes électroniques comme les commandes de fenêtre et le mécanisme de verrouillage, haut-parleurs ou airbags comme protection supplémentaire en cas de choc latéral, etc..