Алюминий завоевывает новые позиции в автомобилестроении

      Применение алюминия обеспечи­вает снижение общей массы авто­мобиля и сокращение расхода топ­лива. В автомобилестроении Север­ной Америки используются преиму­щественно алюминиевые сплавы "6009", "6010", "6016" и "6022", а также "5005", "5052", "5182" и "5252", причем первые четыре под­вергаются, а последние - не подвер­гаются термической обработке.
      Согласно оценке, в 1976 - 2002 гг. общая масса алюминиевых деталей в североамериканских автомобилях выросла в среднем с 39 до 124,1 кг (соответственно с 3 до 11% общей массы автомобиля). Пока алюмини­евые сплавы в Северной Америке используются преимущественно для изготовления отливок, экструдированных деталей и поковок в двигателе, трансмиссии и колесах. Однако дальнейший рост ис­пользования алюминия в автомоби­лестроении связан с внедрением кузовных компонентов из этого ме­талла, сейчас примерно 27% общей массы автомобиля приходится на долю кузова. В 2002 г на долю де­талей из листового алюминия в США в среднем приходилось 13,1 кг в расчете на один изготовляемый в стране автомобиль, а в 1999 г дан­ный показатель равнялся 12,2 кг. Средняя доля алюминиевого листа в общей массе алюминиевых дета­лей в автомобиле в США сейчас составляет лишь 11%.
      Ведущими поставщиками авто­мобильного листа для автомобиле­строения в Северной Америке яв­ляются компании "Alcoa" и "Alcan Aluminum Corp". Кузовные компо­ненты из листового алюминия в Северной Америке изготовляются преимущественно методом штамповки на предприятиях автомоби­лестроительных фирм. Согласно оценке, примерно 60 - 70% кузов­ных деталей в Северной Америке выпускаются на таких предприя­тиях. В Северной Америке доля алю­миниевых деталей в общей массе различных моделей автомобилей характеризуется существенными различиями. Так, модифицирован­ные пикапы серии "F" компании "Ford" оснащаются алюминиевыми капотами. Эта машина считается в автомобилестроении Северной Аме­рики лидером по использованию деталей из катаного алюминия. Алюминиевые детали широко ис­пользуются и во внедорожниках компании "General Motors" ("GMC Yukon", "Chevy Tahoe", "Suburban" и "Cadillac Escalade").
      Для изготовления кузовных ком­понентов из листового алюминия в Северной Америке в основном ис­пользуется технология штамповки. Кроме того, ведущие автомобиле­строительные компании осуществ­ляют активную разработку новых технологий, в частности сверхпла­стичного и электромагнитного фор­мования. Технология сверхпластич­ного формования широко исполь­зуется в АРКП для изготовления деталей сложной конфигурации. По мнению экспертов, технология эле­ктромагнитного формования в пер­спективе найдет применение для крупносерийного выпуска алюми­ниевых кузовных компонентов.
      В США ведутся широкие госу­дарственные НИОКР с целью даль­нейшего расширения использования алюминиевого листа в автомо­билестроении. Эта задача реализу­ется в рамках отдельных проектов по программе "FreedomCAR" ("Co­operative Automotive Research") между Министерством энергетики США и Советом по НИОКР в авто­мобилестроении ("US Council for Automotive Research"). Основное вни­мание в программе "FreedomCAR" уделяется проведению фундамен­тальных НИОКР с целью разработ­ки новых технологий и их внедрению в автомобилестроении.
      В одном из проектов (завершен­ном в 1997 г.) принимали участие компании "General Motors" и "Kaiser Aluminum", а также "Pacific North­west National Laboratory" ("PNNL", г.Ричлэнд, штат Вашингтон). На ос­нове полученных результатов ком­пания "General Motors" разработа­ла усовершенствованную техноло­гию сверхпластичного формования ("Quick Plastic Forming Tech­nology"), которая обеспечивает со­кращение затрат времени и увели­чение выпуска продукции. Эта тех­нология используется на предпри­ятии компании для выпуска задней двери автомобилей "Malibu Maxx".
      В 2002 г. компании "Ford", "General Motors", "DaimlerChrysler", а также "PNNL" приступили к ре­ализации проекта с целью разра­ботки технологии электромагнитно­го формования автомобильных ком­понентов из алюминиевого листа. Основные задачи проекта заключа­ются в разработке аналитических методов создания новых систем электромагнитного формования, снижении производственных из­держек и разработке гибридных систем с использованием электро­магнитного формования и обычных штамповочных систем.
      В Японии (а также на предпри­ятиях японских фирм в США) алю­миниевые листовые кузовные ком­поненты наиболее широко исполь­зуются в автомобилях "Nissan" и "Mazda". В 2002 г "Nissan" присту­пила к выпуску машин "Altima" с алюминиевым капотом и крышкой багажника (первоначальный еже­годный объем выпуска - 190 тыс. ед.). В 2005 модельном году компа­ния намеревается выпустить на рынок седаны "Maxima" с алюми­ниевым капотом и крышкой багаж­ника.
      Компания "Mazda" с 2004 г вы­пускает новые автомобили "RX-8". Эта машина оснащается алюмини­евым капотом, специально разра­ботанным фирмой "Alcoa". Капот "Shock Cone Aluminum Hood" ме­нее травмоопасен для пешеходов в дорожно-транспортных происшест­виях.
      В отличие от СП "Nissan" и "Mazda" в продукции других япон­ских предприятий в США значи­тельно меньше используется лис­товой алюминий для изготовления кузовов (по сравнению с автомоби­лями американских фирм). В то же время основное внимание на этих предприятиях уделяется внедре­нию алюминиевых отливок в авто­мобильных двигателях.
      В автомобилестроении стран Европы масштабы использования алюминиевого листа являются зна­чительно более узкими, чем в США, а к широкому внедрению этого ма­териала европейские компании приступили в середине 80-х годов прошлого века (в США - в середине 70-х). Продукция европейского автомобилестроения, как правило, характеризуется утяжеленной пе­редней частью, что обусловлено более широким использованием переднего привода, а также различ­ных систем безопасности. Замена стального капота на алюминиевый обеспечивает снижение массы пе­редней части автомобиля на 4,5 -8,2 кг.
      Наиболее активно алюминиевый лист в автомобильных кузовах ис­пользует компания "Audi". В сере­дине 80-х годов на рынке появи­лась модель "Audi A2", кузов ко­торой целиком изготовляется из алюминия и крепится к алюминие­вому каркасу. По данным "Audi", масса алюминиевого кузова на 43% меньше, чем у такого же стального кузова.
      Еще в 1984 г компания выпус­тила на рынок машину "Audi A8" с алюминиевыми кузовными панеля­ми которые крепятся к алюминие­вому каркасу с помощью лазерной сварки и заклепок Масса кузова "А8" почти вдвое меньше, чем у стального кузова.
      В конце 2003 г на европейском рынке появился автомобиль "XJ" (фирмы "Jaguar") седьмого поколе­ния. Эта модифицированная маши­на оснащается алюминиевыми две­рями, крыльями и крышками ба­гажника. Масса кузова "XJ" почти на 200 кг меньше, чем у предыду­щей модификации, на 50 кг - чем у модели "Audi A8", и на 40% мень­ше, чем у стального кузова таких же размеров.

Источник:

Телеграм-канал https://t.me/metaltorgnews

Читайте новости рынка в нашем мобильном приложении