Aluminiumslegering for bil

Introduksjon av aluminiumslegering for bil

1.Henge-på deler

Bagasjelokket (Storbritannia) eller dekklokk (OSS) er panelet som dekker støvelen (eller bagasjerommet) av en bil. Den gir tilgang til hovedbagasjerommet. Et hengsel gjør at bagasjelokket kan heves, mens enheter som fjærer eller gassflasker holder den oppe i åpen posisjon.

I prinsippet, bagasjelokk må oppfylle tilsvarende krav og er underlagt de samme designretningslinjene som panser. Imidlertid, aluminiumsplater brukes mye mindre til bagasjelokk enn til panser. Hovedårsaken er at "verdien" av vekten som er lagret bak på bilen er betydelig lavere enn foran på grunn av målet om en 50:50 aksellastfordeling. I mange tilfeller, bilingeniører skifter til og med masse (f.eks. batterier) bakover for å oppnå en mer balansert akselvektfordeling.

Bakdør i aluminiumslegering på bilen

Følgelig, bagasjelokk i aluminium brukes hovedsakelig til bilmodeller med en karosseristruktur i helaluminium. Men det er likevel noen få (blandet materiale design) øvre bilmodeller som bruker et bagasjelokk i aluminium for vektreduksjon. Når du erstatter aluminium med stål i et bagasjelokk, vektbesparelse på ca 50% kan oppnås. Som et eksempel, bagasjelokket vist nedenfor (vekt 8.6 kg) – som ble designet for Ford P2000-kjøretøyet – representerer en vektreduksjon på 5.4 kg (53%) sammenlignet med en tilsvarende stålkonstruksjon. Legeringen AA 6022-T4, eldes til T6 under malingsbakeprosessen, ble brukt. Tykkelsen på det ytre og indre panelet på panseret og bagasjelokket var lik (0.85 mm)

Et interessant eksempel er bagasjelokket vist nedenfor som er laget av legeringen TopForm®SPF. Dette er en AlMgMn-legering optimalisert for den superplastiske formingsprosessen med en sammensetning som tilsvarer legeringen EN-AW 5083. Legeringen gir en ultrafin kornstruktur som følge av spesielle bearbeidingsforhold under støping, valsing og varmebehandling.

Viktigere er bruken av aluminiumsplater for bakluker (eller bakluker) og bakluker, dvs. dørene eller "portene" bak på SUV-er, kombibiler, stasjonsvogner og lignende typer kjøretøy. Løfteporter og bakluker er hengslet i toppen og åpner oppover, bakluker er sidedører som er hengslet på venstre eller høyre side. De har stor fordel av redusert vekt på grunn av enklere håndtering. I tillegg, en redusert vekt kan føre til betydelig lavere bakakselbelastninger (da disse panelene henger over bakakselen) og dermed ekstra sittekapasitet.

Et tidlig eksempel på en aluminiumsluke er GMT 830 bakluke. Det var et aluminiumsdesign med EN-AW 6111-T4PD for det ytre panelet, EN-AW 6111-T4P for forsterkningene og EN-AW 5182-O for det indre panelet. Bakluken i aluminium ble stemplet med konvensjonelle presseverktøy. Måleren på det ytre panelet ble valgt for å oppfylle kravene til bulking og oljehermetikk. Bakporten i aluminium ble satt sammen ved hjelp av motstandspunktsveising og falsing. Belagte stålmuttere ble brukt til hengsel- og låsefester.

For det ytre panelet til Saab 9-3 bakluke, legeringen EN AW-6016 er brukt (t = 1.0 mm). Det indre panelet er laget av legeringen Hydro 5182-M ssf (t = 1.2 mm), en spesiell kvalitet på den glødede O-temperen EN AW-5182 ("fattig bårebelastning og/eller bårefri"). I "bårefri" tilstand, dannelsen av båretøyningsmerker av type A undertrykkes av en liten forhåndsdeformasjon av det glødede arket (på bekostning av den gjenværende formbarheten). Imidlertid, så snart belastningsnivået øker over 5 til 7 %, de fine stripene til Lüders-linjene av type B med en overflateruhetsdybde < 1 0 μ m kan ikke unngås. Derfor, "Strekkfrie" AlMg-legeringskvaliteter har ikke funnet betydelig praktisk anvendelse.

En interessant lettvektsdesignvariant viser bakluken til VW Lupo 3L (produsert 1999 – 2005), en spesialutgave laget med den hensikt å kun konsumere 3 l drivstoff pr 100 km. Løsningen som ble valgt for bakluken inkluderte en integrert innerdel av magnesium og et ytre panel i aluminium (samt aluminiumslåsforsterkninger) med en vekt på 5.4 kg (sammenlignet med 10.5 kg for stålløsningen). Det ytre panelet i aluminium er flenset over den indre delen av magnesium. I tillegg, selvklebende flensbinding brukes for styrke og isolasjon. For å unngå potensial for kontaktkorrosjon, magnesiumpressestøpingen er belagt før montering.

Et kostnadseffektivt lettvektsalternativ er også bruken av aluminiumsstøpegods for rammene til bakvinduene (se nedenfor).

2 Vinger

Vinger (Storbritannia) eller fendere (OSS) angir bilens karosseridel som rammer inn en hjulbrønn (fenderens underside). Dens primære formål er å forhindre sand, søle, steiner, væsker, og annen veispray fra å bli kastet opp i luften av det roterende dekket.

Begrepet "vinge" refererer vanligvis bare til panelene over de fremre hjulbuene siden i moderne biler, de bakre "vingene" er snarere en integrert del av bilens sidevegg. Industrien endret seg fra bakvinger boltet på kvartpanelet (et karosseripanel som strekker seg mellom bakdøren og bagasjerommet) til et forstørret kvartpanel som fylte begge funksjonene og til slutt til en sidevegg i ett stykke. Dagens state-of-the-art er en sidevegg i ett stykke; kvartpanelet brukes i de tilfeller produksjon av en sidevegg i ett stykke av tekniske årsaker ikke er mulig.

Introduksjon av aluminiumslegering for bil

Generelt sett, vinger er relativt enkle komponenter og en konvertering fra stål til aluminium byr ikke på noen vanskeligheter.

De grunnleggende kravene til aluminiumsvinger er stort sett identiske med de for ytre paneler på panser eller bagasjelokk, dvs.:

• – stivhet – bestemmes av design og platetykkelse (generelt 1.4 x stålplatetykkelse),
• – knekkmotstand – bestemmes av platetykkelsen, flytegrense og design,
• – dynamisk bulking (steinsprut) – bestemmes av platetykkelse og flytegrense,
• – overflatekvalitet – bestemmes av legeringstype (fortrinnsvis av AlMgSi-serien), overflateruhet og mikrostruktur,
• – liten falseradius

Dagens standard aluminiumslegeringer for ytre karosseriapplikasjoner av EN-AW 6xxx-systemet oppfyller alle kravene til standard vingedesign. Den resulterende vektreduksjonen sammenlignet med stål er normalt litt mer enn 50 %, dvs. erstatning av stål med aluminium for vingene gir attraktive vektreduksjonsmuligheter foran på bilen. Imidlertid, markedspenetrasjonen for aluminium for vinger er betydelig lavere enn for panser. Hovedårsaken er at i mange tilfeller, plast eller fiberarmert plast vingepaneler brukes. Fordelen med plastmaterialer er plastens lavere følsomhet mot mindre parkeringsskader (f.eks. riper og små bulker).

Men det finnes også bilmodeller hvor det kreves vinger med svært komplekse former. En interessant løsning for disse spesielle tilfellene tilbyr superplastisk formingsteknologi.

3 Dører

Døren gjør det mulig å gå inn og ut av kjøretøyet. Dørene kan åpnes manuelt, eller elektrisk drevet. En konvensjonell bildør er hengslet i fronten, slik at døren kan svinge utover fra karosseriet. Denne typen dør har den fordelen at hvis den åpnes under foroverbevegelse av kjøretøyet, vindmotstanden vil virke mot den åpne døren, og vil effektivt tvinge dens nedleggelse.

Men avhengig av biltype, det er også andre dørkonsepter i bruk:

Bakhengslede dører gjør det mye enklere å gå inn og ut av kjøretøyet. Men sikkerhetshensyn forhindrer bruken av "selvmordsdører" i dag. På moderne kjøretøy, unntakene er bakhengslede bakdører i kombinasjon med fronthengslede frontdører, hovedsakelig på sjåførdrevne biler, drosjer og MPV-er.

Saksdører er bildører som roterer vertikalt ved et fast hengsel foran på døren, heller enn utad som med en vanlig dør. Denne typen dører brukes på noen eksklusive sportsbiler (f.eks. noen Lamborghini-modeller)

Butterfly-dører er en type dør som også sees på høyytelsesbiler (f.eks. McLaren F1 supersportsbil). De ligner på saksdører, men mens saksedører beveger seg opp, sommerfugldører beveger seg også utover, som gjør det enklere å gå inn og ut på bekostning av plassbesparelse. Måkevingedør beskriver bildører hengslet på taket i stedet for på siden. De finnes kun på utvalgte sportsbilmodeller.

Bildør i aluminiumslegering

Skyvedører åpnes ved å skyve (vanligvis horisontalt), hvorved dørene enten er montert på eller opphengt i et spor. Skyvedører er mest brukt til minibusser (MPV-er) for å gi en stor inngang eller utgang for passasjerer eller uten å hindre fortauet. De brukes også ofte på siden av kommersielle varebiler da dette tillater en stor åpning for last som kan lastes og losses uten å hindre tilgang.

Imidlertid, bildøren er ikke et enkelt opphengspanel, men en strukturell modul som fyller mange forskjellige funksjoner. I utgangspunktet, døren består av et ytre panel støttet av et indre konstruksjonselement hvor ulike tilleggskomponenter er festet. Videre, moderne bildører inkluderer vanligvis et forsterkende element ("sidekollisjonsbjelke") som beskytter fører og passasjerer ved sidekollisjon, f.eks. når mindre biler blir truffet av en større SUV.
Dørskallet, den mest synlige komponenten i en bildør, holder alle dørdeler sammen. De viktigste tilleggsdelene integrert i døren er:

• – Hengsler: Hengslene forbinder døren med karosseriet, tillate åpning og lukking av døren og hold døren i nødvendig posisjon for å lukke ordentlig.
• – Dørhåndtak og lås: Disse delene gjør at døren lukkes sikkert og forhindrer at den åpnes. Det finnes en rekke bildørlåsesystemer. Nyere biler inneholder en strømlåsfunksjon som lar sjåførene fjernlåse alle dører. Dørhåndtakene er på innsiden og utsiden av bildøren.
• – Vinduer og vindusregulator: Kjøretøydører har vanligvis vinduer, og de fleste av disse kan åpnes i ulik grad. Generelt, bildørvinduer trekkes ned i dørkroppen. Vindusregulatoren er mekanismen som finnes inne i bildøren som hever og senker vindusglasset. Vinduene åpnes enten med manuell sveiv, eller omskiftbar elektrisk motor.

I tillegg, det er generelt et innvendig dørpanel som er en viktig stylingkomponent for interiøret, men bidrar også til funksjonaliteten og ergonomien til bilen. Den har plass til ulike interiørdeler som de indre dørhåndtakene, armlener og/eller oppbevaringsbrett, brytere, og lys. Dørkroppen kan også inneholde støydempende matter, elektroniske systemer som vinduskontroller og låsemekanisme, høyttalere eller kollisjonsputer som en ekstra beskyttelse ved sidekollisjon, osv.