Автомобильная организация зависит от соображений производителя с законодательством и нормативными актами, а в некоторых случаях - от требований клиентов. Большинство производителей предпочитают такие материалы, которые отличаются легкостью, экономичностью, безопасностью и пригодностью для вторичной переработки.
Основными элементами выбора материала, специально предназначенного для корпуса, является широкий спектр характеристик, таких как термическая, химическая или механическая стойкость, эффективность производства и долговечность. Сталь - это лучший выбор производителей со всеми необходимыми характеристиками. Улучшение или развитие сталелитейной промышленности сделало сталь более прочной, легкой и жесткой, чем раньше. Сталь включает не только кузова автомобилей, но также двигатель, шасси, колеса и многие другие детали. Чугун и сталь развивают критически важные компоненты конструкции для массового производства автомобилей и имеют низкую стоимость. Лучшей причиной использования стали в качестве конструкции кузова является ее естественная способность поглощать энергию удара, возникающую при аварии.
Алюминий широко используется в автомобильной промышленности, в конструкции шасси и кузова. Использование алюминия может снизить вес автомобиля. Его малый вес, высокое удельное энергопоглощение и высокая прочность являются его наиболее важными характеристиками. Алюминий устойчив к коррозии, но из-за своего низкого модуля упругости не может заменить стальные детали. Следовательно, эти детали необходимо модернизировать, чтобы обеспечить такую же механическую прочность.
Использование алюминия в автомобильной промышленности значительно выросло за меньший период времени. В автомобильной промышленности алюминиевое литье используется для изготовления поршней, головок цилиндров, впускных коллекторов и трансмиссии. В шасси он используется в качестве колес, для кронштейнов, компонентов тормозов, подвески, компонентов рулевого управления и приборных панелей. Алюминий используется в конструкциях кузова, отделке и внешнем оборудовании, таком как поперечины, двери или капоты.
Последние усовершенствования показали, что 50 процентов стали экономится на корпусе белого цвета за счет замены стали алюминием. Это может привести к снижению общего веса автомобиля на 20-30%.
Магний - еще один легкий металл, который в автомобилестроении все больше растет вместе с алюминием. Он на 33% легче алюминия и на 75% легче стальных элементов. Компоненты из магния обладают множеством механических недостатков, поэтому для использования в автомобильной продукции требуется уникальная конструкция.
Магний имеет более низкую прочность на разрыв, усталостную прочность и сопротивление ползучести по сравнению с алюминием. Модуль и твердость магниевых сплавов ниже, чем у алюминия, а коэффициент теплового расширения больше. Поскольку он имеет низкую механическую прочность, чистый магний использовать нельзя, его необходимо легировать с другими компонентами. Наиболее распространенными легирующими компонентами для применения при комнатной температуре является группа Mg-Al-Zn, в которую входят алюминий, марганец и цинк.
Поскольку сокращение выбросов парниковых газов имеет большое значение, снижение выбросов и повышение топливной эффективности являются наиболее важными для автомобильной компании. Легкие металлы могут улучшить топливную эффективность больше, чем другие факторы. Эксперименты показывают, что снижение веса на 10% может привести к увеличению расхода топлива на 6-8%. Снижение веса можно получить тремя способами...
1) Замена элементов с высокой точной массой на материалы средней плотности без снижения жесткости и прочности. Например, замена стали алюминием, магнием, композитами и пеной.
2) Оптимизация конструкции несущих элементов и внешних приспособлений для уменьшения их веса без потери жесткости или функциональности.
3) Оптимизация производственного процесса, например уменьшение количества точечной сварки и внедрение новых технологий соединения.
Наиболее важным отраслевым фактором в автомобильной промышленности является стоимость, которая определяет возможность выбора любого нового элемента для компонентов транспортного средства. Он включает три основных экономических фактора; фактическая стоимость сырья, добавленная стоимость производства и стоимость проектирования.
Алюминиевые и магниевые сплавы дороже, чем используемые в настоящее время сталь и чугун. Поскольку стоимость высока, решение о выборе легких элементов должно быть обосновано на основе расширенной функциональности. Между тем высокая стоимость - одно из основных препятствий при использовании композитных материалов.
Безопасность играет важную роль в автомобильной промышленности, производимые компоненты кузова и шасси проходят проверку качества. Безопасность играет важную роль в автомобильной промышленности, производимые компоненты кузова и шасси проходят проверку качества. В автомобильной промышленности рассматриваются две важные меры безопасности: ударопрочность и устойчивость к проникновению. Более подробно, ударопрочность - это возможность поглощения энергии управляемыми режимами и механизмами столкновения. Сопротивление проникновению связано с полным поглощением без возможности пробивания фрагментов.
Наиболее важными задачами в автомобильной промышленности являются «защита ресурсов», «сокращение выбросов CO2» и «переработка». В странах Европы и Азии есть инструкции по утилизации. В Соединенных Штатах нет вопросов и правил в отношении отработанного автомобильного топлива. Стальной материал может быть легко переработан, в то время как алюминий требует больших затрат.
