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铝在全铝车身的应用未来
发布时间:2016年10月13日 11:49
  说到铝,不禁让人想起了路特斯创始人ColinChapman的格言,如果你想让你的车子变得更快、更容易操控,“简化结构,然后减少重量”,毫无疑问铝就是这样一种材料。作为汽车材料,铝合金可加工性好、美观、轻量,对驾驶的操控性以及环境的可持续性发展都可以起到非常重要的作用。
    铝最大的优势当然是重量轻。同等体积下,铝合金的质量要更轻,这就是为什么航天领域广泛使用铝合金材料的原因。但同时,铝合金的强度为85mol,远远高于钢的40mol。所以铝合金在轻的同时丝毫不会影响其自身强度,在安全方面并不会大打折扣。
  一般认为,使用50%-60%重量的铝合金替代钢铁,就可以使汽车达到同等的性能。另外铝合金还有着抗腐蚀更耐磨的优点。所以,类似“以铝代铁”的想法就一直存在于各大车企老板的头脑中,即使无法使用铝合金打造整个车架,目前市场上不少车型在悬架、发动机缸体等部位都应用了铝合金技术。
  一直以全铝车身著称的当属捷豹。捷豹一直执着于全铝车身的研发,铝合金应用比率达到了75%,也是目前国产车型中铝合金应用比例最高的车型。其刚度相比现款XF车型增加了28%,重量相比上代的XF车型减轻了190kg,重量减少了40%,白车身重量仅达到297kg。2013款XF的整备质量大约1.9吨,而应用了全铝车身之后整备质量大约为1.14吨,少了近0.8吨,这一点还是很惊人的。
 

 
  还有奥迪A8、凯迪拉克CT6,都已经开始使用全铝车身了。奥迪A8的板材、型材用了7种航空铝合金,连接件是真空压铸的。而凯迪拉克CT6更是应用了11种不同金属材料的全铝车身。经过各种复杂而先进的加工工艺之后,CT6的白车身重量不仅低于标准轴距的宝马7系,甚至比长轴5系还轻。
  
  钢对钢的连接不成问题,铝对铝的焊接工艺要求更高,但也可以接受。但把这两种物理、化学特性不同的材料连接在一起,则要面临更多的技术难关,铝对铁的焊接至今还无法实现。目前只能尽量把零件做成整块或使用铆接的方法,但这同样要求更精准的设计和制造水平。
  铝合金的抗扭性能比较出色,但抗冲击性能相对薄弱,需要经过强化设计和处理。如果车身受损需要更换,维修费用会是一个比较棘手的问题。因为铝板比较僵硬,敲起来较困难,变形过大可能有开裂的危险,无法使用那些修复普通钢板的手法。所以在售后用车方面,维修和时间成本都会相应增加。