De automobielindustrie gebruikt aluminium-extrusie voor lichtgewicht

Stelt u zich auto's van de toekomst voor die zuiniger, veiliger en milieuvriendelijker zijn - allemaal bereikt door innovatieve materiaalkeuze. Aluminium extrusies ontpoppen zich als het belangrijkste "geheime wapen" om deze visie werkelijkheid te laten worden.

Aluminium extrusies worden gemaakt door aluminiumlegering door een matrijs te persen om diverse complexe vormen te creëren. Hun toepassingen in auto's zijn opmerkelijk divers, en verschijnen in structurele componenten, kreukelzones, radiatoren, interieuronderdelen en bijna elk ander gebied van voertuigontwerp. Wat maakt geëxtrudeerd aluminium zo speciaal dat autofabrikanten het zo enthousiast omarmen?

• Lichtgewicht Kampioen: Met slechts een derde van de dichtheid van staal, verminderen aluminium extrusies het voertuiggewicht aanzienlijk, waardoor het brandstofverbruik verbetert en de uitstoot wordt verminderd.
• Kosteneffectief: Hoewel aluminium aanvankelijk duur kan lijken, maakt extrusie het mogelijk om meerdere onderdelen in enkele componenten te integreren, waardoor het aantal onderdelen en assemblage stappen wordt verminderd en de totale kosten worden verlaagd.
• Snelle Ontwikkeling: De productie van extrusiematrijzen duurt doorgaans slechts twee weken, wat de ontwikkelingstijd van voertuigen drastisch verkort.
• Thermisch Beheer: De uitstekende thermische geleidbaarheid van aluminium maakt het ideaal voor warmtewisselaars en koelsystemen voor batterijen.
• Corrosiebestendigheid: Natuurlijk corrosiebestendig aluminium vereist vaak geen extra beschermende coatings.
• Montagevriendelijk: Gemakkelijk gevormd en bewerkt, aluminium extrusies maken diverse verbindingsmethoden mogelijk, waaronder lassen en lijmen.
• Structurele Sterkte: Geoptimaliseerde dwarsdoorsneden bieden uitzonderlijke sterkte-gewichtsverhoudingen, die voldoen aan strenge veiligheidseisen voor auto's.
• Superieure Afdichting: Eén stuk extrusie elimineert potentiële lekpunten bij verbindingen, wat bijzonder waardevol is voor batterijbehuizingen.

Het extrusieproces maakt vrijwel onbeperkte geometrische mogelijkheden mogelijk, waardoor ingenieurs vormen kunnen optimaliseren voor specifieke prestatie-eisen. Holle secties verminderen het gewicht en verbeteren de energieabsorptie, terwijl aangepaste profielen de buig- en torsiestijfheid verbeteren.

Met tal van beschikbare aluminiumlegeringen worden in de automobielindustrie voornamelijk legeringen uit de 6xxx-serie gebruikt. Deze magnesium-siliciumlegeringen bieden de beste balans tussen sterkte, corrosiebestendigheid en extrudeerbaarheid.

Voor unieke toepassingen zoals micro-geëxtrudeerde buizen kunnen legeringen zoals 1100 (uitstekende vervormbaarheid) en 3003 (hogere sterkte) worden gespecificeerd voor gespecialiseerde componenten zoals meerpoortsbuizen en microkanaalwarmtewisselaars.

De microstructuur van een extrusie - inclusief korrelgrootte, morfologie en kenmerken van de oppervlakte laag - heeft een cruciale invloed op de mechanische eigenschappen. Deze kenmerken zijn afhankelijk van zowel de legeringssamenstelling als de verwerkingsparameters, zoals de extrusietemperatuur en de afschrikkingssnelheid.

• Recristallisatiekorrels: De meest voorkomende structuur, met korrelgroottes typisch tussen 25-400 micron. Het beheersen van de maximale korrelgrootte zorgt voor een goede vervormbaarheid.
• Vezelige Korrels: Gevonden in legeringen met hogere sterkte die mangaan, chroom of zirkonium bevatten, verbeteren deze de mechanische eigenschappen, maar verminderen ze de ductiliteit.
• Hybride Structuren: Vaak met gerecrystalliseerde oppervlakte lagen, waarbij de laagdikte zorgvuldig moet worden gecontroleerd om optimale mechanische eigenschappen te behouden.

Milieuproductverklaringen (EPD's) bieden uitgebreide gegevens over de ecologische impact van aluminium extrusies, waardoor autofabrikanten weloverwogen materiaalkeuzes kunnen maken.

• Rapporteert meerdere milieu-indicatoren, waaronder het aardopwarmingsvermogen en de uitputting van hulpbronnen
• Voldoet aan ISO-normen en productcategorie-regels
• Vijf jaar geldigheid voor gecertificeerde EPD's
• Sinds 2016 zijn er EPD's met branchegemiddelden beschikbaar (bijgewerkt in 2022)
• Nieuwe tools maken aangepaste, locatie-specifieke rapportage mogelijk
• Derde partij gecertificeerd door milieuadviseurs

Gezien de complexe relatie tussen legeringsselectie, verwerkingsparameters en eindproducteigenschappen, is nauwe samenwerking met ervaren extrusiefabrikanten essentieel om optimale prestaties en kosteneffectiviteit te bereiken.

Aluminium extrusies blijken onmisbaar te zijn voor initiatieven op het gebied van lichtgewicht, veiligheid en duurzaamheid in de auto-industrie. Door weloverwogen materiaalkeuze, controle van de microstructuur en milieubewustzijn kunnen autofabrikanten de voordelen van aluminium volledig benutten om de volgende generatie hoogwaardige voertuigen te creëren.