За последние десятилетия содержание алюминия в автомобиле постоянно возрастало. Литой алюминий вносит значительный вклад в весовые пропорции от примерно 100 кг на небольшой автомобиль до более 300 кг на роскошный седан. Это обеспечивает высокую точность размеров, функциональную интеграцию и высокую способность поглощения энергии.
Такие свойства, как превосходная литейная способность, высокие механические и динамические параметры и низкая плотность делают алюминий желанным материалом. Кроме того, литой алюминий характеризуется высокой коррозионной стойкостью, хорошими сварочными свойствами и очень хорошей способностью к переработке.
Картинная галерея
Процесс литья под давлением с помощью вакуума подходит для удовлетворения требований конструкционного литья. При этом методе возможны толщины стенок от 1 мм до 4 мм даже при сложной геометрии (ребристость, переходы толщины стенок, отверстия), предел текучести от 100 МПа до> 250 МПа и предел прочности при растяжении от 200 МПа до> 350 МПа.
Разнообразная разработка сплавов
Компоненты, имеющие значение для столкновения, должны иметь высокую прочность и высокое удлинение при разрыве. Это достигается путем добавления различных легирующих элементов, таких как кремний и магний (прочность) и стронций (удлинение). Стронций и кремний также обеспечивают лучшую литейную способность, в то время как магний также улучшает свойства при отверждении. Марганец заменяет железо, которое предотвращает прилипание к плесени. В последние годы были разработаны новые сплавы, некоторые из которых были включены в европейский стандарт (EN 1706). Особого внимания заслуживают сплавы AlSi10MnMg с EN AB-43500 и сплав AlMg5Si2Mn с EN AB-51500.
Скоординированная термообработка
В зависимости от сплава может потребоваться термообработка после литья для достижения требуемых свойств. Температура отжига раствора вызывает заливку фаз литья. Высокая температура отжига раствора в сочетании с адаптированной скоростью нагрева может привести к почти 30% -ному увеличению предела текучести для AlSi10MnMg. Последующее быстрое охлаждение затем оставляет элементы в растворе, которые затем помещаются в матрицу при хранении, еще больше натягивают алюминиевую решетку и тем самым затвердевают отливки. Более высокие скорости закалки могут увеличить предел текучести с AlSi10MnMg до 21%. Чтобы минимизировать коробление и избежать последующего выпрямления отливки, процедуры и параметры процесса выбираются соответствующим образом, и требования автомобильной промышленности удовлетворяются.
Возможна дальнейшая экономия веса
Эксперты сходятся во мнении, что снижение веса на литых деталях может быть достигнуто за счет дальнейшей функциональной интеграции и бионических конструкций. Потенциальная экономия в процессе может быть найдена, среди прочего, благодаря использованию однофазных сплавов без термической обработки. Дальнейшее развитие технологии аддитивного производства имеет дополнительный потенциал, который также может быть оптимально использован в сочетании с существующими или дополнительно разработанными процессами литья под давлением.