Us podeu preguntar: "Què fa que l'alumini sigui tan comú en els cotxes?" o "Què té l'alumini que el converteix en un material tan bo per a les carrosseries?" sense adonar-vos que l'alumini s'ha utilitzat en la fabricació d'automòbils des dels inicis dels cotxes. Ja el 1889, l'alumini es produïa en quantitat i es fonia, es laminat i es formava en cotxes.
Els fabricants d'automòbils van aprofitar l'oportunitat de treballar amb un material més fàcil de modelar que l'acer. En aquell moment, només existien formes més pures d'alumini, que són característicament més suaus i tenen una gran formabilitat i una excel·lent resistència a la corrosió que es manté al llarg del temps. Aquests factors van portar els fabricants d'automòbils a fondre en sorra i formar panells de carrosseria extensos que després es soldaven i polien a mà.
A mitjans del segle XX, alguns dels fabricants d'automòbils més estimats ja utilitzaven l'alumini als seus cotxes. Entre aquests s'inclouen Bugatti, Ferrari, BMW, Mercedes i Porsche.
Per què escollir l'alumini en els cotxes?
Els cotxes són màquines complexes que consten d'aproximadament 30.000 peces. Les carrosseries, o l'esquelet del vehicle, són les més cares i crítiques per a la fabricació de vehicles.
Inclouen els panells exteriors que donen forma al vehicle i els panells interiors que actuen com a reforç. Els panells estan soldats entre si a pilars i baranes. Les carrosseries inclouen portes davanteres i posteriors, bigues del motor, passos de roda, para-xocs, capons, compartiments de passatgers, panells frontals, del sostre i del terra.
La solidesa estructural és el requisit més important per a les carrosseries dels cotxes. Tanmateix, les carrosseries també han de ser lleugeres, assequibles de produir, resistents a l'òxid i tenir les qualitats atractives que busquen els consumidors, com ara unes excel·lents característiques d'acabat superficial.
L'alumini satisfà tots aquests requisits per diversos motius:
Versatilitat
Naturalment, l'alumini és un material excepcionalment versàtil. La formabilitat i la resistència a la corrosió de l'alumini fan que sigui fàcil de treballar i modelar.
També està disponible en diversos formats, com ara làmina d'alumini, bobina d'alumini, placa d'alumini, tub d'alumini, canonada d'alumini, canal d'alumini, biga d'alumini, barra d'alumini i angle d'alumini.
La versatilitat permet que l'alumini sigui un material escollit per a una gamma d'aplicacions automotrius que poden requerir diferents característiques, ja sigui la mida i la forma, el límit elàstic, el caràcter d'acabat o la resistència a la corrosió.
Facilitat de treball
La qualitat del rendiment i la versatilitat es poden millorar mitjançant diversos processos de fabricació, com ara l'enduriment al forn, l'enduriment per deformació i precipitació, l'estirament, el recuit, la fosa, el modelat i l'extrusió. Les tecnologies de soldadura millorades continuen fent que la unió d'alumini sigui més fàcil de realitzar amb resultats més segurs.
Lleuger i durador
L'alumini té una alta relació resistència-pes, cosa que significa que és lleuger i durador. Les tendències en alumini per a l'automoció s'han centrat en la reducció del pes dels vehicles, un objectiu principal a la indústria per tal de complir objectius d'emissions més estrictes.
Una investigació duta a terme per Drive Aluminum confirma que l'alumini en els cotxes redueix el pes del vehicle i augmenta el consum de combustible i l'autonomia dels vehicles elèctrics (VE). Atès que la demanda dels consumidors i els incentius mediambientals estan conduint a un augment de la producció de VE, podem esperar que l'alumini en les carrosseries dels cotxes continuï augmentant com a forma de compensar el pes de les bateries i reduir les emissions.
Capacitat d'aliatge
El fet que l'alumini es pugui aliar amb una gamma d'elements per amplificar qualitats com la resistència, la conductivitat elèctrica i la resistència a la corrosió augmenta el seu ús en la fabricació d'automòbils.
L'alumini es separa en sèries d'aliatges que es determinen pels seus principals elements d'aliatge. Les sèries d'aliatges d'alumini 1xxx, 2xxx, 3xxx, 4xxx, 5xxx, 6xxx i 7xxx inclouen aliatges que s'utilitzen en carrosseries de cotxes.
Llista de graus d'alumini en carrosseries de cotxes
1100
La sèrie d'alumini 1xxx és l'alumini més pur disponible. Amb una puresa del 99%, la làmina d'alumini 1100 és extremadament mal·leable. També demostra una excel·lent resistència a la corrosió. Aquest va ser un dels primers aliatges utilitzats en vehicles i continua utilitzant-se avui dia, principalment en aïllants tèrmics.
2024
La sèrie d'alumini 2xxx està aliada amb coure. L'alumini 2024 s'utilitza sovint en la fabricació de pistons, components de frens, rotors, cilindres, rodes i engranatges, ja que mostra una alta resistència i una excel·lent resistència a la fatiga.
3003, 3004, 3105
La sèrie d'alumini de manganès 3xxx té una gran formabilitat. És més probable que vegeu 3003, 3004 i 3105.
L'acer 3003 mostra una alta resistència, bona formabilitat, treballabilitat i capacitats d'estampació. Sovint s'utilitza per a canonades d'automòbils, panells, així com peces de fosa per a vehicles híbrids i vehicles elèctrics.
El 3004 comparteix moltes de les característiques del 3003 i també es pot utilitzar per a panells de reixetes de carenatge i radiadors.
L'acer 3105 té una excel·lent resistència a la corrosió, formabilitat i característiques de soldadura. Apareix en xapa de carrosseria d'automòbils, per al seu ús en parafangs, portes i panells de terra.
4032
La sèrie d'alumini 4xxx està aliada amb silici. El 4032 s'utilitzarà per a pistons, compressors i components del motor, ja que demostra una excel·lent soldabilitat i resistència a l'abrasió.
5005, 5052, 5083, 5182, 5251
La sèrie 5xxx és una de les més populars per a carrosseries d'alumini. El seu principal element d'aliatge és el magnesi, conegut per augmentar la resistència.
El 5005 apareix als panells de la carrosseria, als dipòsits de combustible, a les plaques de direcció i a les canonades.
El 5052 es considera un dels aliatges més fàcils de reparar i, com a resultat, apareix en multitud de components d'automòbils. El veureu en dipòsits de combustible, remolcs de camions, plaques de suspensió, panells de visualització, suports, frens de disc i tambor, i moltes altres peces d'automòbils no crítiques.
El 5083 és excel·lent per a components complexos d'automoció com ara bases de motors i panells de carrosseria.
El 5182 apareix com un pilar estructural per a les carrosseries dels cotxes. Des dels suports estructurals fins a les portes, els capons i les plaques finals dels alerons davanters.
5251 es pot veure als panells automàtics.
6016, 6022, 6061, 6082, 6181
La sèrie d'alumini 6xxx està aliada amb magnesi i silici, presumeix d'algunes de les millors capacitats d'extrusió i fosa, i demostra un caràcter d'acabat superficial ideal.
Els acers 6016 i 6022 s'utilitzen en revestiments de carrosseries, portes, maleters, sostres, parafangs i plaques exteriors on la resistència a les abolladures és clau.
L'acer 6061 presenta unes característiques d'acabat superficial excepcionals, resistència a la corrosió i alta resistència. Apareix en travessers, frens, eixos d'hèlix de rodes, carrosseries de camions i autobusos, airbags i dipòsits receptors.
El 6082 té algunes de les millors resistències a l'impacte. En conseqüència, s'utilitza per a estructures portants.
El 6181 serveix com a panells exteriors de la carrosseria.
7003, 7046
El 7xxx és la classe d'aliatge més potent i de més alta resistència, aliada amb zinc i magnesi.
El 7003 és un aliatge d'extrusió que s'utilitza principalment per a formes soldades en la fabricació de bigues d'impacte, protectors de seients, reforços de para-xocs, xassís de motocicleta i llantes.
El 7046 té capacitats d'extrusió buida i un bon caràcter de soldadura. Apareix en aplicacions similars al 7003.
El futur de l'alumini en els cotxes
Tenim tots els motius per creure que allò que els fabricants d'automòbils van comprendre a finals del segle XIX encara és cert avui dia: l'alumini és una opció excel·lent per als vehicles! Des que es va introduir per primera vegada, els aliatges i les tècniques de fabricació millorades només han augmentat l'ús de l'alumini en els cotxes. Juntament amb la preocupació global per la sostenibilitat i l'impacte ambiental, s'espera que l'alumini aconsegueixi un abast i una profunditat d'impacte considerables en la indústria de l'automòbil.
Autora: Sara Montijo
Font: https://www.kloecknermetals.com/blog/aluminum-in-cars/
(En cas d'infracció, poseu-vos en contacte amb nosaltres. Eliminat.)
Editat per May Jiang de MAT Aluminum
Data de publicació: 22 de maig de 2023
