Dificuldades e desafios na leveza dos carros chineses

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O rápido desenvolvimento da indústria automotiva ofereceu novas oportunidades para a indústria manufatureira da China e trouxe mais desafios. Após décadas de desenvolvimento, embora a indústria automobilística da China tenha feito grandes conquistas, ela ainda enfrenta muitas dificuldades no campo da pesquisa leve, principalmente nos seguintes aspectos.

Primeiro de tudo, Indústria automobilística da China não possui um padrão de produto técnico completo para componentes automotivos leves. A maioria das montadoras tem usado conceitos de design tradicionais em projetos de desenvolvimento de carrocerias. Em segundo lugar, a pesquisa de materiais leves da China começou tarde. A aplicação de materiais no corpo não é profunda o suficiente, e os tipos e desempenhos de materiais leves ainda estão distantes de outros países. Finalmente, devido à tecnologia imatura, o desenvolvimento, a fabricação e o processamento de novos materiais são caros e é difícil formar uma cadeia industrial perfeita no curto prazo. Como resultado, o custo da aplicação corporal aumentou significativamente.

Atualmente, o mundo introduziu regulamentações sobre segurança, emissões, consumo de combustível e outros aspectos para garantir a segurança e o desempenho ambiental dos produtos automotivos. Com o contínuo desenvolvimento e consumo de energia, os requisitos de economia de energia e redução de emissões da China para automóveis tornaram-se cada vez mais rígidos e seguros. A conservação de energia e a proteção ambiental tornaram-se claramente os indicadores de desempenho mais importantes para os pesquisadores da área automotiva. Como desenvolver veículos mais ecológicos e com economia de energia tornou-se uma das direções mais importantes no campo de pesquisa automotiva de hoje.

A economia de combustível e as emissões dos automóveis estão intimamente relacionadas à qualidade do veículo. Os dados da pesquisa mostram que quanto mais leve a qualidade do carro, a carga do motor correspondente pode ser reduzida em conformidade. Quando o peso do veículo é reduzido em 10%, o consumo de combustível pode ser reduzido em 6% a 8%. Uma vez que a carroceria comum em branco é responsável por 20% a 35% da massa total do veículo, a redução de peso da carroceria do veículo é essencial para a redução de peso de todo o veículo.

Devido ao espaço limitado para a otimização do processo tradicional de aço e à dificuldade em adaptar o equipamento de processamento aos novos materiais da carroceria, o uso de novos materiais e processos é a principal forma de se obter uma carroceria leve. Os novos materiais leves podem ser divididos principalmente em materiais de baixa densidade e alta resistência. Os atuais materiais leves de baixa densidade são amplamente utilizados em ligas de alumínio, ligas de magnésio, plásticos e materiais compostos, enquanto os materiais de alta resistência referem-se principalmente a aços de alta resistência.

Aplicação de novos materiais em peso leve

1. ▶ Aço de alta resistência com limite de escoamento de 210-550 MPa, caracterizado por baixo preço, alta resistência estrutural, excelente resistência à fadiga e facilidade estampagem e soldagem. Pode utilizar totalmente as linhas de produção tradicionais e é o material preferido para redução de peso nesta fase. Atualmente, os materiais de aço de alta resistência são usados ​​principalmente nas partes de reforço do corpo, como os pilares laterais da coluna AB, a viga lateral do piso, a barra anticolisão da porta e outras partes importantes especiais. O principal mecanismo de redução de peso é fazer uso total de sua própria resistência ultra-alta para reduzir a espessura da placa de aço e conseguir a redução de peso da carroceria do veículo, e também melhorar o desempenho de segurança do veículo. A aplicação de materiais de aço de alta resistência em países europeus e americanos atingiu mais de 55%, e a aplicação de marcas próprias da China também representou cerca de 45%.
   
   
2. ▶ Em comparação com o aço, a densidade da liga de alumínio é apenas 35% da do aço. A densidade da liga de alumínio é baixa, a resistência ao impacto é boa e a absorção de energia é o dobro do aço. Portanto, tem grandes vantagens em termos de desempenho de colisão de segurança. Além disso, a liga de alumínio possui grandes reservas e alta taxa de reciclagem. Como um novo material leve, tem sido amplamente utilizado no campo da fabricação de automóveis. De acordo com os dados da pesquisa, o produto de alumínio pode atingir uma taxa de redução de peso de cerca de 50% no corpo. Sob a condição de satisfazer o desempenho da carroceria do veículo, o peso da carroceria do veículo pode ser grandemente reduzido e o peso da carroceria do veículo pode ser realizado.
   Atualmente, os materiais de liga de alumínio mais usados ​​são as séries 5 e 6. A série 5 é usada principalmente para reforços da carroceria, e a série 6 é usada principalmente para a estrutura e cobertura externa da carroceria. Audi A8, Jaguar XJ e outros modelos alcançaram corpo todo em alumínio, o corpo é feito de alumínio, o quadro é uma estrutura tridimensional, a cobertura externa é estampada em placa de alumínio, em comparação com corpo de aço semelhante, a qualidade do corpo é reduzida em 30% -50% O consumo de combustível é reduzido em 5% -8%.
   
   
3. ▶ Como o menos denso de todos os materiais metálicos, a liga de magnésio tem maior resistência específica e rigidez específica do que liga de alumínio e aço. Além disso, possui boas características de absorção de energia, dissipação de calor e redução de ruído. Um dos materiais utilizados atualmente é a fundição engrenagemcarcaça da caixa, volante, suporte do motor, etc., que tem grandes perspectivas para aplicações leves. No entanto, devido ao pequeno ponto de fusão do magnésio e à grande faixa de cristalização de solidificação, é difícil formar uma poça fundida, a confiabilidade da junta não é alta e a atividade química é alta e o perigo na fabricação e produção é grande, o que restringe enormemente o desenvolvimento de materiais leves de liga de magnésio. Neste estágio, a faixa de aplicação é menor do que a de materiais de liga de alumínio.
   
   
4. ▶ Na aplicação atual de materiais de carroceria, a fim de atender aos requisitos de leveza, anticorrosão, estética, etc., os materiais não metálicos são cada vez mais favorecidos pelos desenvolvedores automotivos. Os materiais não metálicos leves usados ​​no corpo são principalmente plásticos de engenharia e materiais compostos. aula.
   Os materiais plásticos de engenharia incluem principalmente PE, PVC, PA, etc. Devido à baixa densidade, efeito anti-corrosão, antivibração e excelente moldagem, esses materiais são produzidos por moldagem assistida por gás (GAM), moldagem assistida por água (WAM) ) e moldagem por injeção de dois componentes. A tecnologia de processamento de tecnologia de moldagem, como (DAM), tornou-se uma grande aplicação em materiais de carroceria, como pára-choques, pára-lamas e peças automotivas, como peças internas e externas. O material composto refere-se a uma combinação de dois ou mais materiais, geralmente compostos por uma matriz e um reforço. O material de reforço inclui principalmente materiais de fibra e polímero. Devido à baixa densidade, alta resistência e boa resistência a altas temperaturas e corrosão dos materiais compósitos, é usado principalmente em componentes automotivos, como suspensões e estruturas.

Aplicação de nova tecnologia em peso leve

1. ▶ A soldagem a laser (TWB) é um método de processamento em que as lajes com diferentes espessuras, materiais, desempenho de estampagem, resistência e tratamento de superfície são primeiro soldados juntos e, em seguida, a estampagem geral é realizada [6]. Em 1985, a Volkswagen foi a primeira a usar a tecnologia de soldagem a laser. Então, em 1993, a América do Norte também popularizou essa tecnologia. A China introduziu a tecnologia de soldagem a laser sob medida no final da década de 1990. Atualmente, a Baosteel é a maior empresa de soldagem a laser da China e a maior empresa de soldagem a laser da Ásia. Possui mais de 20 linhas de soldagem a laser e pode produzir mais de 20 milhões de placas por ano. A participação de mercado é superior a 70%. A tecnologia de soldagem a laser tem sido amplamente utilizada para partes da carroceria, como painéis internos de portas, armações laterais da carroceria, pisos e tampas de rodas.
   
   
2. ▶ Para chapas de aço de alta resistência, conforme a resistência ao escoamento e a resistência à tração do material aumentam, o rebote da chapa se tornará severo, as propriedades de conformação serão significativamente reduzidas e a precisão dimensional das peças será difícil de garantir, especialmente para a resistência que excede Para peças com 1000MPa e formas complexas, o processo de estampagem geral é difícil de formar. Neste momento, a tecnologia de estampagem a quente de aço de alta resistência pode ser bem utilizada. A tecnologia de formação de estampagem a quente realiza principalmente o processamento de folha de metal pela combinação de tratamento térmico e formação de alta temperatura. O processo inclui principalmente o apagamento da folha, o aquecimento ao estado de austenita, a conformação por estampagem, a têmpera por resfriamento e, finalmente, a obtenção de moldagem de alta resistência da estrutura uniforme de martensita. Componentes. Devido à sua alta resistência, não rebote e peso leve, o material moldado tem uma ampla gama de aplicações, a maioria das quais em colunas AB laterais, pára-choques dianteiro e traseiro e outros reforços.
   
   
3. ▶ Além da tecnologia de conformação acima mencionada, processos de conformação hidráulica, processos de laminação de espessura desigual, processos de moldagem por injeção de compósitos, etc. são amplamente utilizados. Esses processos de moldagem avançados atendem aos requisitos de novos materiais e estruturas leves. Abriu um amplo caminho para a realização de estradas leves.
   

Link para este artigo: Confira os novos materiais e processos para carros nascidos no desafio de tornar o carro mais leve

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