Miksi alumiini on keskeinen osa sähköajoneuvojen massan vähentämistä?
Jokainen ajoneuvon korista irrotettu kilo maksaa itsensä takaisin kahdesti: massan kiihdyttämiseen tarvitaan vähemmän energiaa ja alavirtaan voidaan määrittää pienemmät jarrut, moottorit ja rakenneosat. Intensiivinen alumiini-runkorakenne voi olla 30-40 prosenttia kevyempi kuin vastaava teräsrakenne, joka tyypillisesti venyttää akun kantamaa 15-20 prosenttia vakiopakkauskoolla. Törmäysten hallinta ei vaarannu, koska 6000-sarjan ekstruusiot murskaavat hallitusti, progressiivisesti, mikä imee energiaa ennustettavalla nopeudella, kun taas korkeapaineiset painevalut yhdistävät kymmeniä osia yksittäisiksi solmuiksi, joilla on paremmat kuormitusreitit.
Akkukotelot ovat toinen suuri mahdollisuus. Suulakepuristetut 6061 tai 6005A sivukynnykset ja lattiapalkit, jotka on suljettu pulteilla tai kitkahitsatulla-sekoitetulla-hitsatulla kannella, antavat pakkaukselle jäykkyyttä ja tunkeutumiskestävyyttä samalla kun ne ovat käyttökelpoisia. Kierrätetyt alumiinivanteet, jotka on valmistettu lajiteltu-kulutusjätteen jälkeisestä romusta, vähentävät pyöräsarjan elinkaaripäästöjä huomattavasti primäärimetallivanteisiin verrattuna ja toimivat samalla tavalla väsymistestissä.
Julkinen liikenne: bussi, metro ja{0}}suurnopeusjuna
Pursotetut profiilit mahdollistavat linja-auton rungon rakentamisen kevyeksi, mutta jäykäksi avaruusrungoksi, jonka käyttöikä mitataan vuosikymmeniin, koska rakenne ei ruostu sisältäpäin ja se voidaan{0}}nahoittaa uudelleen onnettomuuden jälkeen. Metro- ja kevytraide{2}}rungot on koottu suurista ontoista ekstruusioista, jotka on liitetty kitkasekoitushitsauksella, mikä tuottaa virheettömän,-vapaan-vääristymän ja jättää tasaisen ulkopinnan, joka vähentää aerodynaamista vastusta tunneleissa. Alumiiniset kennolattiakasetit vaimentavat tärinää ja vähentävät ilmassa kulkevaa melua, mikä on tärkeintä junan lattian alla 300 km/h nopeudella.
| Kuljetussegmentti | Tyypillinen alumiinituote | Suunnittelu kuljettaja |
|---|---|---|
| Sähköauton runko | 6000-sarjan ekstruusiot ja AlSi10Mg-valut | Hallittu törmäysenergian absorptio, massan vähentäminen |
| Akun kotelo | 6061 tai 6005A ekstruusio, kitka-sekoitus-hitsattu kansi | Tunkeutumiskestävyys, tiivistys, lämmönhallinta |
| Bussi- ja metrorunko | Suuret ontot suulakepuristukset, kitkasekoitushitsaus | Väsymisikä, alhainen paino, korroosionkestävyys |
| Laivan runko ja kansi | 5083-H116-levy ASTM B928:lle | Suolaveden korroosionkestävyys, hitsattavuus |
| Pyörätuolin ja e{0}}pyörän kotelo | 6061-T6 putki, anodisoidut kotelot | Lujuuden-/-painosuhde, lämmönpoisto |
Metrovaunujen anodisoidut kaiteet ja ovipilarit valitaan yhtä lailla hygienian kuin ulkonäön vuoksi, sillä kova anodikerros kestää hankausta ja on helppo puhdistaa. Regeneratiiviset jarrujärjestelmät nojaavat myös alumiinisiin jäähdytyselementteihin, jotka vähentävät talteen otettua energiaa jokaisen asemapysähdyksen aikana.
Meri- ja offshore-sovellukset
Suolavedessä oikea seos ylittää monia ruostumattomia laatuja painon --painon perusteella. H116-karkaistussa mukana toimitettu 5083-alumiini-magnesiumseos kestää rakeiden välistä hyökkäystä hitsatuissa rakenteissa ja on vakiovalinta rungon pinnoitukseen, kansiin ja päällysrakenteisiin. Koska alumiiniset päällirakenteet istuvat korkealla rungon päällä, ne alentavat nopean lautan tai risteilyaluksen painopistettä ja parantavat vakautta, mikä puolestaan mahdollistaa leveämmän toimintakuoren kovassakin meressä.
Alumiiniset tikkaat ja kulkulaitteet eivät synny kipinöintiä syttyvissä tiloissa, kuten polttoaineen tankkausasemilla, ja suljetut alumiiniponttonit antavat kelluville telakoille kelluvuuden ilman puutavaran tai betonimassan huoltotaakkaa. Napa-alusten jäävahvistetut jouset käyttävät alumiinivahviketta juuri siksi, että rakenne voi vääntyä ja aiheuttaa paikallisia kuormia halkeilun sijaan.
Polkupyörä ja kevyt henkilökohtainen liikkuvuus
Butted 6061-T6-letku on edelleen suorituskykyisten polkupyörärunkojen perusta: seinämän paksuus vaihtelee putkea pitkin, joten materiaali istuu siellä, missä taivutusjännitys on suurin, ja katoaa sinne, missä sitä ei tarvita. Hydromuovaus menee pidemmälle puristamalla putki aerodynaamisiin, kapeneviin muotoihin, joita ei voida valssata teräksestä, kun taas integroidut alumiinikuulokkeet ja kaapelin reititys lyhentävät huoltovälejä dramaattisesti. Sähköpyörän akkukoteloissa käytetään suulakepuristettuja alumiinirunkoja kahdesta syystä: metalli levittää lämpöä pois kennoista ja tiivis, eloksoitu kotelo kestää vettä ja tiesuolaa.
Kierrätetyt alumiiniosat täyttävät nyt samat väsymis- ja iskustandardit kuin ensisijaiset-metalliosat, joten lajiteltuista-kuluttajapuristeista valmistettu runko voidaan myydä ammatti- ja urheilumarkkinoille ilman pätevyyttä.
Ilmailuteknologia, joka tavoittaa muut ajoneuvot
Ilmailu- ja avaruusalan kehitys parantaa jatkuvasti sitä, mitä maantie-, rautatie- ja vesiajoneuvot voivat tehdä. Alumiini-litiumlejeeringit, jotka ovat noin 10 prosenttia kevyempiä ja jäykempiä kuin perinteiset 2000{6}}-sarjan lentokonerunkojen seokset, säästävät noin 1 200 kg:n luokkaa leveää-runkoa kohden, ja niitä tutkitaan nyt tehokkaiden{12}}autorakenteiden osalta. Kiinnikkeiden lisävalmistus AlSi10Mg:sta vähentää osien määrää noin 90 prosenttia yhdistämällä toimintoja, jotka aiemmin vaativat useita hitsattuja kokoonpanoja. Laser-hitsatut kierteet ja virtaus-muovatut polttoainesäiliöt pidentävät väsymisikää ja pakkaamisen tehokkuutta, ja itsestään uusiutuva oksidikerros suojaa säppien ja liitosten rajapintoja märissä ympäristöissä. Jokainen näistä tekniikoista alentaa ajoneuvon massaa lisäämättä kustannuksia tuotteen käyttöikään.
Usein kysytyt kysymykset
K: Kuinka paljon kantamaa alumiinirunko itse asiassa lisää sähköajoneuvoon?
Alumiini-intensiivinen rakenne on noin 30–40 prosenttia kevyempi kuin vastaava teräsrunko, mikä tarkoittaa yleensä 15–20 prosentin parannusta kantamana samalla akun kapasiteetilla.
K: Miksi 5083-H116 on merikäyttöinen metalliseos?
H116 temper stabiloi materiaalia rakeiden välistä korroosiota vastaan hitsauksen jälkeen, joten rungon pinnoitus, kannet ja kansirakenteet säilyttävät lujuutensa suolaisessa vedessä. Se on määritelty ASTM B928:lle laivalevylle.
K: Mihin kitkasekoitushitsausta käytetään kuljetusajoneuvoissa?
Se yhdistää suuret ontot suulakepuristukset metro- ja{0}}nopeajunien rungoissa vähäisellä vääristymällä ja ilman lisämetallia, mikä tuottaa sileät, väsymistä{1}}kestävät saumat, jotka myös vähentävät vastusta tunnelien sisällä.
K: Mitkä metalliseokset ovat tyypillisiä sähköajoneuvojen rakenteille?
6000--sarjan suulakepuristimet käsittelevät törmäysenergian absorptiota ja sivuelementtejä, korkeapainevalut, kuten AlSi10Mg, muodostavat monimutkaisia solmuja, ja 6061- tai 6005A-osat ovat yleisiä akkukoteloissa.
K: Ovatko kierrätetyt alumiiniosat riittävän hyviä kilpapyöriin?
Kyllä, kun romu lajitellaan metalliseosperheen mukaan. Kierrätetyt 6061-letkut ja koneistetut komponentit täyttävät samat väsymis- ja iskuvaatimukset kuin primäärimetalli, ja niitä käytetään jo ammattipyöräilytuotteissa.
K: Kuinka alumiini parantaa julkisen liikenteen pitkäikäisyyttä?
Puristetut rungot eivät ruostu sisältä, joten linja-autojen ja kiskojen rungot voidaan-kullistaa ja kunnostaa, mikä tarjoaa jopa 30 vuoden käyttöiän pienemmillä elinkaarihuoltokustannuksilla.
