Liga de alumínio para automóvel

Introdução de liga de alumínio para automóveis

1.Peças penduradas

A tampa da bagageira (Reino Unido) ou tampa do deck (NÓS) é o painel que cobre a bagageira (ou tronco) de um automóvel. Permite acesso ao compartimento de bagagem principal. Uma dobradiça permite que a tampa do porta-malas seja levantada, enquanto dispositivos como molas ou cilindros de gás o mantêm na posição aberta.

Em princípio, as tampas da bagageira têm de cumprir requisitos semelhantes e estão sujeitas às mesmas diretrizes de design que os capots. No entanto, folhas de alumínio são usadas muito menos para tampas de bagagens do que para capôs. A principal razão é que o “valor” do peso economizado na parte traseira do carro é significativamente menor do que na frente devido ao objetivo de um 50:50 distribuição de carga por eixo. Em muitos casos, engenheiros automotivos estão até mudando de massa (por exemplo. baterias) para trás, a fim de obter uma distribuição mais equilibrada do peso do eixo.

Porta traseira de liga de alumínio do carro

Consequentemente, As tampas da bagageira em alumínio são utilizadas principalmente em modelos de automóveis com estrutura de carroçaria totalmente em alumínio. Mas ainda assim existem alguns (design de materiais mistos) modelos de carros superiores que usam uma tampa de bagageira de alumínio para redução de peso. Ao substituir alumínio por aço na tampa do porta-malas, economia de peso de cerca de 50% pode ser alcançado. Como um exemplo, a tampa do porta-malas mostrada abaixo (peso 8.6 kg) – que foi concebido para o veículo Ford P2000 – representa uma redução de peso de 5.4 kg (53%) em comparação com um projeto de aço equivalente. A liga AA 6022-T4, envelhecido até T6 durante o processo de cozimento da tinta, foi aplicado. A espessura do painel externo e interno do capô e da tampa do porta-malas era semelhante (0.85 milímetros)

Um exemplo interessante é a tampa do porta-malas mostrada abaixo, feita da liga TopForm®SPF. Trata-se de uma liga AlMgMn otimizada para o processo de conformação superplástica com composição correspondente à liga EN-AW 5083. A liga oferece uma estrutura de grão ultrafino como resultado de condições especiais de processamento durante a fundição, laminação e tratamento térmico.

Mais importante é a aplicação de chapas de alumínio nas portas elevatórias (ou escotilhas traseiras) e portas traseiras, ou seja. as portas ou “portões” na parte traseira dos SUVs, hatchbacks, carrinhas e tipos de veículos semelhantes. As portas traseiras e as tampas traseiras são articuladas na parte superior e abrem para cima, portas traseiras são portas de abertura lateral que são articuladas no lado esquerdo ou direito. Eles se beneficiam muito de um peso reduzido devido ao manuseio mais fácil. Além disso, um peso reduzido pode se traduzir em cargas significativamente mais baixas no eixo traseiro (já que esses painéis ficam pendurados no eixo traseiro) e, portanto, capacidade adicional de assentos.

Um dos primeiros exemplos de porta traseira de alumínio é o GMT 830 porta traseira. Era um design totalmente em alumínio usando EN-AW 6111-T4PD para o painel externo, EN-AW 6111-T4P para os reforços e EN-AW 5182-O para o painel interno. A porta traseira de alumínio foi estampada usando ferramentas de prensa convencionais. A bitola do painel externo foi selecionada para atender aos requisitos de amassamento e enlatamento de óleo. A porta traseira de alumínio foi montada usando soldagem por pontos de resistência e bainha. Porcas de aço revestidas foram usadas para fixações de dobradiças e travas.

Para o painel externo do Saab 9-3 porta traseira, a liga EN AW-6016 foi usada (t = 1.0 milímetros). O painel interno é feito de liga Hydro 5182-M ssf (t = 1.2 milímetros), uma qualidade especial da têmpera O recozida EN AW-5182 (“tensão da maca fraca e/ou livre de tensão da maca”). Na condição “sem tensão da maca”, a formação de marcas de deformação da maca do tipo A é suprimida por uma pequena pré-deformação da chapa recozida (em detrimento da formabilidade restante). No entanto, assim que o nível de deformação aumentar acima 5 para 7 %, as finas estrias das linhas Lüders do tipo B com profundidade de rugosidade superficial < 1 0 μ m não pode ser evitado. Portanto, As qualidades da liga AlMg “livre de tensão da maca” não encontraram aplicação prática significativa.

Uma interessante variante de design leve exibe a porta traseira do VW Lupo 3L (produzido 1999 – 2005), uma edição especial feita com a intenção de consumir apenas 3 l de combustível por 100 quilômetros. A solução escolhida para a porta traseira incluiu uma parte interna integral em magnésio e um painel externo em alumínio (bem como reforços de fechadura de alumínio) com um peso de 5.4 kg (comparado com 10.5 kg para a solução de aço). O painel externo de alumínio é flangeado sobre a parte interna de magnésio. Além disso, a ligação de flange adesiva é usada para resistência e isolamento. Para evitar qualquer potencial de corrosão por contato, a fundição sob pressão de magnésio é revestida antes da montagem.

Uma opção econômica de redução de peso também é a aplicação de peças fundidas de alumínio nas esquadrias das janelas traseiras. (Veja abaixo).

2 Asas

Asas (Reino Unido) ou pára-lamas (NÓS) denotam a parte da carroceria do carro que enquadra bem a roda (a parte inferior do pára-lama). Seu objetivo principal é evitar que a areia, lama, pedras, líquidos, e outros respingos da estrada sejam lançados no ar pelo pneu em rotação.

O termo “asa” geralmente se refere apenas aos painéis sobre os arcos das rodas dianteiras, uma vez que nos carros modernos, as “asas” traseiras são parte integrante da parede lateral do carro. A indústria mudou das asas traseiras aparafusadas no painel lateral (um painel da carroceria que se estende entre a porta traseira e o porta-malas) a um painel lateral ampliado que cumpria ambas as funções e, finalmente, a uma parede lateral de uma só peça. O que há de mais moderno hoje é uma parede lateral de peça única; o painel lateral é utilizado nos casos em que a produção de uma parede lateral monobloco não é viável por razões técnicas.

Introdução de liga de alumínio para automóveis

Em geral, as asas são componentes relativamente simples e a conversão do aço para o alumínio não apresenta dificuldades.

Os requisitos básicos para os guarda-lamas de alumínio são praticamente idênticos aos dos painéis exteriores dos capots ou das tampas da bagageira., ou seja:

• – rigidez – determinada pelo projeto e pela espessura da chapa (geralmente 1.4 x espessura da chapa de aço),
• – resistência à flambagem – determinada pela espessura da chapa, resistência ao escoamento e design,
• – amassamento dinâmico (lascar pedra) – determinado pela espessura da chapa e limite de escoamento,
• – qualidade da superfície – determinada pelo tipo de liga (preferencialmente da série AlMgSi), rugosidade superficial e microestrutura,
• – pequeno raio de bainha

As ligas de alumínio padrão atuais para aplicações em corpos externos do sistema EN-AW 6xxx atendem a todos os requisitos para projetos de asas padrão. A redução de peso resultante em comparação com o aço é normalmente ligeiramente superior à 50 %, ou seja. a substituição do aço pelo alumínio nas asas oferece possibilidades atraentes de redução de peso na frente do carro. No entanto, a penetração no mercado do alumínio para asas é significativamente menor do que para capots. A principal razão é que em muitos casos, painéis de asa de plástico ou plástico reforçado com fibra são usados. A vantagem dos materiais plásticos é a menor sensibilidade dos plásticos contra pequenos danos de estacionamento (por exemplo. arranhões e pequenos amassados).

Mas também existem modelos de automóveis onde são necessárias asas de formatos altamente complexos. Uma solução interessante para estes casos especiais oferece a tecnologia de conformação superplástica.

3 Portas

A porta permite entrar e sair do veículo. As portas podem ser abertas manualmente, ou alimentado eletricamente. Uma porta de carro convencional é articulada na borda frontal, permitindo que a porta balance para fora da carroceria do carro. Este tipo de porta tem a vantagem de que se for aberta durante o movimento de avanço do veículo, a resistência do vento funcionará contra a porta que se abre, e forçará efectivamente o seu encerramento.

Mas dependendo do tipo de carro, também existem outros conceitos de portas em uso:

As portas com dobradiças traseiras facilitam muito a entrada e saída do veículo. No entanto, as preocupações de segurança impedem o uso de “portas suicidas” hoje. Em veículos modernos, as exceções são portas traseiras com dobradiças traseiras em combinação com portas dianteiras com dobradiças dianteiras, principalmente em carros com motorista, táxis e MPVs.

Portas de tesoura são portas de automóveis que giram verticalmente em uma dobradiça fixa na frente da porta, em vez de externamente como acontece com uma porta convencional. Este tipo de porta é utilizado em alguns carros esportivos exclusivos (por exemplo. alguns modelos Lamborghini)

As portas borboleta são um tipo de porta também vista em carros de alto desempenho (por exemplo. o superesportivo McLaren F1). Eles são semelhantes às portas de tesoura, mas enquanto as portas de tesoura sobem, portas borboleta também se movem para fora, o que facilita a entrada/saída em detrimento da economia de espaço. Porta em asa de gaivota descreve portas de carro articuladas no teto em vez de na lateral. Eles são encontrados apenas em modelos de carros esportivos selecionados.

Porta de carro em liga de alumínio

Portas deslizantes abertas deslizando (geralmente horizontalmente), em que as portas são montadas ou suspensas em um trilho. Portas deslizantes são mais comumente usadas em microônibus (MPVs) proporcionar uma grande entrada ou saída para passageiros ou sem obstruir o pavimento. Eles também são frequentemente usados ​​na lateral de vans comerciais, pois permitem uma grande abertura para carga e descarga de carga sem obstruir o acesso..

No entanto, a porta do carro não é um simples painel suspenso, mas sim um módulo estrutural que cumpre muitas funções diferentes. Basicamente, a porta consiste num painel exterior suportado por um elemento estrutural interior onde são fixados vários componentes adicionais. Além disso, portas de carros modernos geralmente incluem um elemento de reforço (“feixe de impacto lateral”) que protege o condutor e os passageiros em caso de impacto lateral, por exemplo. quando carros menores são atingidos por um SUV maior.
A carcaça da porta, o componente mais visível de uma porta de carro, mantém todas as peças da porta juntas. As peças adicionais mais importantes integradas na porta são:

• – Dobradiças: As dobradiças conectam a porta à estrutura da carroceria, permitir a abertura e o fechamento da porta e mantê-la na posição necessária para fechar corretamente.
• – Maçaneta e fechadura da porta: Estas peças permitem que a porta feche com segurança e evitam que ela abra. Há uma variedade de sistemas de travamento de portas de carros. Os carros mais novos contêm um recurso de bloqueio elétrico que permite aos motoristas travar remotamente todas as portas. As maçanetas das portas estão na parte interna e externa da porta do carro.
• – Janelas e regulador de janela: As portas dos veículos geralmente têm janelas e a maioria delas pode ser aberta em vários graus. Geralmente, as janelas das portas do carro retraem para baixo no corpo das portas. O regulador de janela é o mecanismo encontrado dentro da porta do carro que levanta e abaixa o vidro da janela. As janelas são abertas com manivela manual, ou motor elétrico comutável.

Além disso, existe, em geral, um painel de porta interior que é um importante componente de estilo para o interior, mas também contribui para a funcionalidade e ergonomia do carro. Ele contém várias peças internas, como as maçanetas internas das portas, apoios de braços e/ou bandejas de armazenamento, interruptores, e luzes. O corpo da porta também pode abrigar tapetes amortecedores de ruído, sistemas eletrônicos como controles de janela e mecanismo de travamento, alto-falantes ou airbags como proteção adicional em caso de impacto lateral, etc.