Dificultades y desafíos en el peso ligero de los automóviles chinos

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El rápido desarrollo de la industria automotriz ha brindado nuevas oportunidades para la industria manufacturera de China y ha traído más desafíos. Después de décadas de desarrollo, aunque la industria del automóvil de China ha logrado grandes logros, todavía enfrenta muchas dificultades en el campo de la investigación ligera, principalmente en los siguientes aspectos.

En primer lugar, Industria automotriz de China no tiene un estándar técnico completo de productos para componentes ligeros de automoción. La mayoría de los fabricantes de automóviles han estado utilizando conceptos de diseño tradicionales en proyectos de desarrollo de carrocerías. En segundo lugar, la investigación de materiales ligeros de China comenzó tarde. La aplicación de materiales en el cuerpo no es lo suficientemente profunda, y los tipos y rendimientos de los materiales livianos aún están lejos de los países extranjeros. Finalmente, debido a la tecnología inmadura, el desarrollo, fabricación y procesamiento de nuevos materiales son costosos y es difícil formar una cadena industrial perfecta en el corto plazo. Como resultado, el costo de la aplicación corporal ha aumentado significativamente.

En la actualidad, el mundo ha introducido regulaciones sobre seguridad, emisiones, consumo de combustible y otros aspectos para hacer cumplir la seguridad y el desempeño ambiental de los productos automotrices. Con el continuo desarrollo y consumo de energía, los requisitos de China de ahorro de energía y reducción de emisiones para los automóviles se han vuelto cada vez más estrictos y seguros. La conservación de la energía y la protección del medio ambiente se han convertido claramente en los indicadores de rendimiento más importantes para los investigadores del campo de la automoción. Cómo desarrollar vehículos más ecológicos y que ahorren energía se ha convertido en una de las direcciones más importantes en el campo de la investigación automotriz actual.

El economía de combustible y las emisiones de los automóviles están estrechamente relacionadas con la calidad del vehículo. Los datos de la investigación muestran que cuanto más liviana es la calidad del automóvil, la carga del motor correspondiente se puede reducir en consecuencia. Cuando el peso del vehículo se reduce en un 10%, el consumo de combustible se puede reducir entre un 6% y un 8%. Dado que la carrocería ordinaria en blanco representa del 20% al 35% de la masa total del vehículo, la reducción de peso de la carrocería del vehículo es esencial para la reducción de peso de todo el vehículo.

Debido al espacio limitado para la optimización del proceso de acero tradicional y la dificultad para adaptar el equipo de procesamiento a los nuevos materiales de la carrocería, el uso de nuevos materiales y procesos es la principal forma de lograr una carrocería liviana. Los nuevos materiales ligeros se pueden dividir principalmente en materiales de baja densidad y alta resistencia. Los actuales materiales ligeros de baja densidad se utilizan ampliamente en aleaciones de aluminio, aleaciones de magnesio, plásticos y materiales compuestos, mientras que los materiales de alta resistencia se refieren principalmente a aceros de alta resistencia.

Aplicación de nuevos materiales en peso ligero.

1. ▶ Acero de alta resistencia con un límite elástico de 210-550 MPa, caracterizado por su bajo precio, alta resistencia estructural, excelente resistencia a la fatiga y fácil estampado y soldadura. Puede utilizar completamente las líneas de producción tradicionales y es el material de elección para el aligeramiento en esta etapa. En la actualidad, los materiales de acero de alta resistencia se utilizan principalmente en las partes de refuerzo de la carrocería, como los pilares laterales de la columna AB, la viga lateral del piso, la barra anticolisión de la puerta y otras partes especiales importantes. El mecanismo principal de reducción de peso es hacer un uso completo de su propia resistencia ultra alta para reducir el grosor de la placa de acero y lograr la reducción de peso de la carrocería del vehículo, y también mejorar el rendimiento de seguridad del vehículo. La aplicación de materiales de acero de alta resistencia en países europeos y americanos ha alcanzado más del 55%, y la aplicación de marcas propias de China también ha representado alrededor del 45%.
   
   
2. ▶ En comparación con el acero, la densidad de la aleación de aluminio es solo el 35% de la del acero. La densidad de la aleación de aluminio es baja, la resistencia al impacto es buena y la absorción de energía es el doble que la del acero. Por lo tanto, tiene grandes ventajas en términos de desempeño de colisión de seguridad. Además, la aleación de aluminio tiene grandes reservas y una alta tasa de reciclaje. Como nuevo material ligero, se ha utilizado ampliamente en el campo de la fabricación de automóviles. Según los datos de la investigación, el producto de aluminio puede lograr una tasa de reducción de peso de aproximadamente el 50% en el cuerpo. Bajo la condición de satisfacer el rendimiento de la carrocería del vehículo, el peso de la carrocería del vehículo se puede reducir en gran medida y se puede realizar el peso de la carrocería del vehículo.
   En la actualidad, los materiales de aleación de aluminio más utilizados son la serie 5 y la serie 6. La serie 5 se utiliza principalmente para refuerzos de carrocería y la serie 6 se utiliza principalmente para el marco y la cubierta exterior de la carrocería. Audi A8, Jaguar XJ y otros modelos han logrado un cuerpo totalmente de aluminio, el cuerpo está hecho de aluminio, el marco es de estructura tridimensional, la cubierta exterior es una placa de aluminio estampada, en comparación con un cuerpo de acero similar, la calidad del cuerpo se reduce en 30% -50% El consumo de combustible se reduce entre un 5% y un 8%.
   
   
3. ▶ Como el menos denso de todos los materiales metálicos, la aleación de magnesio tiene una resistencia específica y una rigidez específicas más altas que la aleación de aluminio y el acero. Además, tiene buenas características de absorción de energía, disipación de calor y reducción de ruido. Uno de los materiales utilizados en la actualidad es la fundición. equipocaja de la caja, volante, soporte del motor, etc., que tiene grandes perspectivas de aplicación liviana. Sin embargo, debido al pequeño punto de fusión del magnesio y al gran rango de cristalización de solidificación, es difícil formar una piscina fundida, la confiabilidad de la unión no es alta, la actividad química es alta y el peligro en la fabricación y producción es grande. lo que restringe en gran medida el desarrollo de materiales ligeros de aleación de magnesio. En esta etapa, el rango de aplicación es menor que el de los materiales de aleación de aluminio.
   
   
4. ▶ En la aplicación actual de materiales de carrocería, para cumplir con los requisitos de ligereza, anticorrosión, estética, etc., los desarrolladores de automóviles prefieren cada vez más los materiales no metálicos. Los materiales ligeros no metálicos utilizados en la carrocería son principalmente plásticos de ingeniería y materiales compuestos. clase.
   Los materiales plásticos de ingeniería incluyen principalmente PE, PVC, PA, etc. Debido a la baja densidad, el efecto anticorrosión, antivibración y el excelente moldeado, estos materiales se producen mediante moldeo asistido por gas (GAM), moldeo asistido por agua (WAM ) y moldeo por inyección de dos componentes. La tecnología de procesamiento de la tecnología de moldeo como (DAM) la ha convertido en una gran aplicación en materiales de carrocería, como parachoques, guardabarros y autopartes, como partes interiores y exteriores. El material compuesto se refiere a una combinación de dos o más materiales, generalmente compuestos por una matriz y un refuerzo. El material de refuerzo incluye principalmente fibras y materiales poliméricos. Debido a la baja densidad, alta resistencia y buena resistencia a altas temperaturas y corrosión de los materiales compuestos, se utiliza principalmente en componentes automotrices como suspensiones y marcos.

Aplicación de nueva tecnología en peso ligero.

1. ▶ La soldadura a medida por láser (TWB) es un método de procesamiento en el que las losas con diferentes espesores, materiales, rendimiento de estampado, resistencia y tratamiento de superficies primero se sueldan entre sí y luego se realiza el estampado general [6]. En 1985, Volkswagen fue el primero en utilizar la tecnología de soldadura por láser a medida. Luego, en 1993, Norteamérica también popularizó esta tecnología. China introdujo la tecnología de soldadura láser a medida a fines de la década de 1990. En la actualidad, Baosteel es la empresa de soldadura láser más grande de China y la empresa de soldadura láser más grande de Asia. Tiene más de 20 líneas de soldadura por láser y puede producir más de 20 millones de planchas al año. La cuota de mercado supera el 70%. La tecnología de soldadura láser a medida se ha utilizado ampliamente para partes de la carrocería, como paneles interiores de puertas, marcos laterales de la carrocería, suelos y cubiertas de ruedas.
   
   
2. ▶ Para láminas de acero de alta resistencia, a medida que aumentan el límite elástico y la resistencia a la tracción del material, el rebote de la lámina se volverá severo, las propiedades de formación se reducirán significativamente y la precisión dimensional de las piezas será difícil de garantizar. especialmente para la resistencia superior a las piezas con 1000MPa y formas complejas, el proceso de estampado general es difícil de formar. En este momento, la tecnología de estampado en caliente de acero de alta resistencia se puede utilizar bien. La tecnología de conformado por estampado en caliente realiza principalmente el procesamiento de hoja de metal por la combinación de tratamiento térmico y conformado a alta temperatura. El proceso incluye principalmente el corte de la hoja, el calentamiento hasta el estado de austenita, la estampación, el enfriamiento y, finalmente, la obtención de un moldeado de alta resistencia de una estructura uniforme de martensita. Componentes. Debido a su alta resistencia, no rebote y peso ligero, el material moldeado tiene una amplia gama de aplicaciones, la mayoría de las cuales son columnas AB de montaje lateral, parachoques delanteros y traseros y otros refuerzos.
   
   
3. ▶ Además de la tecnología de conformado mencionada anteriormente, se utilizan ampliamente los procesos de conformado hidráulico, los procesos de laminación de espesor desigual, los procesos de moldeo por inyección de compuestos, etc. Estos procesos de moldeo avanzados cumplen con los requisitos de los nuevos materiales y estructuras ligeros. Ha abierto un amplio camino para la realización de carreteras ligeras.
   

Enlace a este artículo: Eche un vistazo a los nuevos materiales y procesos del automóvil que nacen del desafío del aligeramiento del automóvil.

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