Hliníková zliatina pre automobil

Zavedenie hliníkovej zliatiny pre automobil

1.Závesné diely

Veko batožinového priestoru (UK) alebo decklide (USA) je panel, ktorý zakrýva batožinový priestor (alebo kmeň) automobilu. Umožňuje prístup do hlavného batožinového priestoru. Záves umožňuje zdvihnutie veka batožinového priestoru, zatiaľ čo zariadenia ako pružiny alebo plynové fľaše ho držia v otvorenej polohe.

V princípe, veká batožinového priestoru musia spĺňať podobné požiadavky a podliehajú rovnakým konštrukčným smerniciam ako kapoty. Avšak, hliníkové plechy sa na veká batožinového priestoru používajú oveľa menej ako na kapoty. Hlavným dôvodom je, že „hodnota“ ušetrenej hmotnosti v zadnej časti vozidla je výrazne nižšia ako v prednej časti, a to z dôvodu 50:50 rozloženie zaťaženia náprav. V mnohých prípadoch, automobiloví inžinieri dokonca presúvajú masu (napr. batérie) smerom dozadu, aby sa dosiahlo vyváženejšie rozloženie hmotnosti na nápravu.

Zadné dvere auta z hliníkovej zliatiny

V dôsledku toho, hliníkové veká batožinového priestoru sa používajú najmä pri modeloch áut s celohliníkovou konštrukciou karosérie. Ale aj tak ich je niekoľko (zmiešané materiálové prevedenie) horné modely áut, ktoré používajú hliníkové veko batožinového priestoru na zníženie hmotnosti. Pri výmene hliníka za oceľ vo veku batožinového priestoru, úspora hmotnosti cca 50% možno dosiahnuť. Ako príklad, veko batožinového priestoru zobrazené nižšie (hmotnosť 8.6 kg) – ktorý bol navrhnutý pre vozidlo Ford P2000 – predstavuje zníženie hmotnosti o 5.4 kg (53%) v porovnaní s ekvivalentným oceľovým dizajnom. Zliatina AA 6022-T4, zrenie na T6 počas procesu vypaľovania farby, bol aplikovaný. Hrúbka vonkajšieho a vnútorného panelu kapoty a veka batožinového priestoru bola podobná (0.85 mm)

Zaujímavým príkladom je veko batožinového priestoru zobrazené nižšie, ktoré je vyrobené zo zliatiny TopForm®SPF. Ide o zliatinu AlMgMn optimalizovanú pre proces superplastického tvarovania so zložením zodpovedajúcim zliatine EN-AW 5083. Zliatina ponúka ultrajemnozrnnú štruktúru v dôsledku špeciálnych podmienok spracovania počas odlievania, valcovanie a tepelné spracovanie.

Dôležitejšia je aplikácia hliníkových plechov na zadné výklopné dvere (alebo zadné poklopy) a zadné výklopné dvere, t.j. dvere alebo „brány“ na zadnej strane SUV, hatchbacky, kombi a podobných typov vozidiel. Výklopné dvere a zadné výklopné dvere sú sklopné v hornej časti a otvárajú sa smerom nahor, dvere batožinového priestoru sú bočné otváracie dvere, ktoré sú zavesené na ľavej alebo pravej strane. Výrazne im prospieva znížená hmotnosť vďaka jednoduchšej manipulácii. Okrem toho, znížená hmotnosť sa môže premietnuť do výrazne nižšieho zaťaženia zadnej nápravy (keďže tieto panely presahujú zadnú nápravu) a tým aj dodatočnú kapacitu miest na sedenie.

Prvým príkladom hliníkových zadných dverí je GMT 830 výklopné dvere. Išlo o celohliníkový dizajn s použitím EN-AW 6111-T4PD pre vonkajší panel, EN-AW 6111-T4P pre výstuhy a EN-AW 5182-O pre vnútorný panel. Hliníkové zadné výklopné dvere boli vyrazené pomocou bežných lisovacích nástrojov. Mierka vonkajšieho panelu bola zvolená tak, aby spĺňala požiadavky na prehĺbenie a konzerváciu oleja. Hliníkové zadné výklopné dvere boli zmontované pomocou odporového bodového zvárania a lemovania. Na pripevnenie závesov a západiek boli použité potiahnuté oceľové matice.

Pre vonkajší panel Saabu 9-3 výklopné dvere, bola použitá zliatina EN AW-6016 (t = 1.0 mm). Vnútorný panel je vyrobený zo zliatiny Hydro 5182-M ssf (t = 1.2 mm), špeciálna kvalita žíhaného O-temper EN AW-5182 („slabé namáhanie nosidiel a/alebo bez namáhania nosidiel“). V stave „bez naťahovačov“., tvorba napínacích stôp typu A je potlačená malou preddeformáciou žíhaného plechu (na úkor zostávajúcej tvarovateľnosti). Avšak, akonáhle sa úroveň napätia zvýši nad 5 do 7 %, jemné ryhy Lüdersových línií typu B s hĺbkou drsnosti povrchu < 1 0 μ m sa nedá vyhnúť. Preto, Kvalita zliatiny AlMg „bez naťahovačov“ nenašla významné praktické uplatnenie.

Zaujímavý odľahčený dizajnový variant predstavuje zadné dvere VW Lupo 3L (vyrobené 1999 – 2005), špeciálna edícia vyrobená len s úmyslom konzumovať 3 l paliva na 100 km. Riešenie zvolené pre dvere batožinového priestoru zahŕňalo integrálnu horčíkovú vnútornú časť a hliníkový vonkajší panel (ako aj hliníkové výstuhy zámkov) s hmotnosťou 5.4 kg (v porovnaní s 10.5 kg pre oceľový roztok). Hliníkový vonkajší panel je lemovaný cez horčíkovú vnútornú časť. Okrem toho, lepenie prírub sa používa na pevnosť a izoláciu. Aby sa zabránilo akémukoľvek potenciálu kontaktnej korózie, horčíkový tlakový odliatok je potiahnutý pred montážou.

Cenovo výhodnou možnosťou odľahčenia je aj aplikácia hliníkových odliatkov na rámy zadných okien (pozri nižšie).

2 Krídla

Krídla (UK) alebo blatníky (USA) označujú časť karosérie, ktorá rámuje podbeh kolesa (spodok blatníka). Jeho primárnym účelom je zabrániť piesku, bahno, skaly, kvapaliny, a iné cestné spreje pred vymrštením do vzduchu rotujúcou pneumatikou.

Termín „krídlo“ sa zvyčajne vzťahuje iba na panely nad prednými podbehmi, pretože v moderných automobiloch, zadné „krídla“ sú skôr neoddeliteľnou súčasťou bočnej steny auta. Priemysel sa zmenil zo zadných krídel priskrutkovaných na štvrťový panel (panel karosérie, ktorý sa tiahne medzi zadnými dverami a kufrom) na zväčšený štvrťpanel, ktorý plnil obe funkcie a v konečnom dôsledku na jednodielnu bočnú stenu. Dnešný stav techniky je jednodielna bočná stena; štvrťpanel sa používa v tých prípadoch, keď výroba bočnej steny z jedného kusu nie je z technických dôvodov možná.

Zavedenie hliníkovej zliatiny pre automobil

Vo všeobecnosti, krídla sú relatívne jednoduché komponenty a prestavba z ocele na hliník nepredstavuje žiadne ťažkosti.

Základné požiadavky na hliníkové blatníky sú do značnej miery totožné s požiadavkami na vonkajšie panely kapoty alebo veka batožinového priestoru, t.j.:

• – tuhosť – určená konštrukciou a hrúbkou plechu (všeobecne 1.4 x hrúbka oceľového plechu),
• – odolnosť proti vzpieraniu – určuje sa hrúbkou plechu, medza klzu a dizajn,
• - dynamické preliačenie (štiepanie kameňa) – určuje sa podľa hrúbky plechu a medze klzu,
• – kvalita povrchu – určená typom zliatiny (výhodne zo série AlMgSi), drsnosť povrchu a mikroštruktúra,
• – malý polomer lemovania

Dnešné štandardné hliníkové zliatiny pre vonkajšie aplikácie systému EN-AW 6xxx spĺňajú všetky požiadavky na štandardné konštrukcie krídel. Výsledné zníženie hmotnosti v porovnaní s oceľou je normálne o niečo viac ako 50 %, t.j. Nahradenie ocele hliníkom pre krídla ponúka atraktívne možnosti zníženia hmotnosti v prednej časti vozidla. Avšak, prenikanie hliníka na trh v prípade blatníkov je výrazne nižšie ako v prípade kapotáže. Hlavným dôvodom je, že v mnohých prípadoch, používajú sa plastové alebo vláknami vystužené plastové krídlové panely. Výhodou plastových materiálov je nižšia citlivosť plastov na drobné poškodenia pri parkovaní (napr. škrabance a malé jamky).

Existujú však aj modely áut, kde sú potrebné krídla vysoko zložitých tvarov. Zaujímavé riešenie pre tieto špeciálne prípady ponúka technológia superplastického tvárnenia.

3 Dvere

Dvere umožňujú nastupovanie a vystupovanie z vozidla. Dvere je možné otvárať ručne, alebo elektricky napájané. Bežné dvere auta sú zavesené na ich prednej hrane, umožňujúce otáčanie dverí smerom von z karosérie vozidla. Tento typ dverí má tú výhodu, že ak sa otvárajú počas pohybu vozidla dopredu, odolnosť proti vetru bude pôsobiť proti otváraniu dverí, a účinne si vynúti jeho uzavretie.

Ale zalezi od typu auta, používajú sa aj iné koncepcie dverí:

Zadné pántové dvere výrazne uľahčujú nastupovanie a vystupovanie z vozidla. Bezpečnostné obavy však dnes bránia používaniu „samovražedných dverí“.. Na moderných vozidlách, výnimkou sú zadné výklopné zadné dvere v kombinácii s prednými výklopnými prednými dverami, hlavne na autách so šoférom, taxíky a MPV.

Nožnicové dvere sú automobilové dvere, ktoré sa otáčajú vertikálne na pevnom závese v prednej časti dverí, skôr ako navonok ako pri konvenčných dverách. Tento typ dverí sa používa na niektorých exkluzívnych športových autách (napr. niektoré modely Lamborghini)

Motýľové dvere sú typom dverí, ktorý možno vidieť aj na vysokovýkonných autách (napr. superšportové auto McLaren F1). Sú podobné nožnicovým dverám, ale kým sa nožnicové dvierka pohybujú nahor, motýľové dvere sa tiež pohybujú smerom von, čo uľahčuje nastupovanie/vystupovanie na úkor úspory miesta.. Nachádzajú sa len na vybraných modeloch športových áut.

Dvere auta z hliníkovej zliatiny

Posuvné dvere sa otvárajú posuvom (zvyčajne horizontálne), pričom dvere sú buď namontované alebo zavesené na koľajnici. Posuvné dvere sa najčastejšie používajú pre mikrobusy (MPV) na zabezpečenie veľkého vstupu alebo výstupu pre cestujúcich alebo bez prekážok na chodníku. Často sa používajú aj na bočných stranách úžitkových dodávok, pretože to umožňuje veľký otvor pre nakladanie a vykladanie nákladu bez prekážok v prístupe..

Avšak, dvere auta nie sú jednoduchým závesným panelom, ale skôr konštrukčným modulom, ktorý plní mnoho rôznych funkcií. V podstate, dvere pozostávajú z vonkajšieho panelu podopreného vnútorným konštrukčným prvkom, kde sú pripevnené rôzne prídavné komponenty. Ďalej, moderné automobilové dvere zvyčajne obsahujú výstužný prvok ("lúč bočného nárazu") ktorá chráni vodiča a cestujúcich pri bočnom náraze, napr. keď menšie autá zasiahne väčšie SUV.
Plášť dverí, najviditeľnejší komponent dverí auta, drží všetky časti dverí pohromade. Najdôležitejšie doplnkové diely integrované do dverí sú:

• – Pánty: Pánty spájajú dvere s konštrukciou karosérie, umožniť otváranie a zatváranie dverí a udržiavať dvere v polohe potrebnej na správne zatvorenie.
• – Kľučka a zámok dverí: Tieto časti umožňujú bezpečné zatváranie dverí a zabraňujú ich otvoreniu. Existujú rôzne systémy zamykania dverí automobilov. Novšie autá obsahujú funkciu elektrického zámku, ktorá umožňuje vodičom zamknúť všetky dvere na diaľku. Kľučky dverí sú na vnútornej a vonkajšej strane dverí auta.
• – Okná a okenný regulátor: Dvere vozidla majú vo všeobecnosti okná a väčšina z nich môže byť otvorená v rôznom rozsahu. Vo všeobecnosti, okná dverí auta sa stiahnu smerom dole do korpusu dverí. Regulátor okna je mechanizmus nachádzajúci sa vo dverách auta, ktorý zdvíha a spúšťa sklo okna. Okná sa otvárajú buď ručnou kľukou, alebo vypínateľný elektromotor.

Okrem toho, Vo všeobecnosti ide o výplň vnútorných dverí, ktorá je dôležitým štýlovým prvkom interiéru, ale prispieva aj k funkčnosti a ergonómii auta. Drží rôzne vnútorné časti, ako sú vnútorné kľučky dverí, podrúčky a/alebo odkladacie podnosy, prepínače, a svetlá. Na tele dverí môžu byť umiestnené aj protihlukové rohože, elektronické systémy ako ovládanie okien a uzamykací mechanizmus, reproduktory alebo airbagy ako dodatočnú ochranu pri bočnom náraze, atď.