減肥大計 新浪試車淺談汽車輕量化的應(yīng)用(2)
鎂合金的制約
雖然碳纖維能夠用于制造汽車的很多部位，但是全部使用碳纖維是不可能的，所以，你也會發(fā)現(xiàn)，很多汽車所使用的輕量化技術(shù)是多元化的，各種輕量化的材料齊上陣，鎂合金也是其中的一種。
鎂的密度約為鋁的2/3，在實際應(yīng)用的金屬中是最輕的。鎂合金的吸振能力強(qiáng)、切削性能好、金屬模鑄造性能好，很適合制造汽車零件。鎂合金大部分以壓鑄件的形式在汽車上應(yīng)用，鎂壓鑄件的生產(chǎn)效率比鋁高30%~50%。新開發(fā)的無孔壓鑄法(Pore Free Diecast)可生產(chǎn)出沒有氣孔且可熱處理的鎂壓鑄件。
鎂合金車輪輪輞鎂鑄件在汽車上使用最早的實例是車輪輪輞。在汽車上應(yīng)用鎂合金的實例還有離合器殼體、離合器踏板、制動踏板固定支架、儀表板骨架、座椅、轉(zhuǎn)向柱部件、轉(zhuǎn)向盤輪芯、變速箱殼體、發(fā)動機(jī)懸置、氣缸蓋和氣缸蓋罩蓋等。
奔馳SL/SLK跑車折疊車頂框架結(jié)構(gòu)鎂合金壓鑄件獲得歐洲鎂協(xié)2011年度汽車鎂應(yīng)用創(chuàng)新一等獎。在2012年歐洲鎂協(xié)20屆年會上，來自奔馳汽車公司的專家介紹了鎂合金在奔馳汽車中的應(yīng)用，特別是奔馳新一代SLK跑車折疊車頂框架是由四個鎂合金壓鑄件組成，分別是車頂框架(3825g)、后窗框架(2075g)、左右C柱(980g)。這些鎂合金壓鑄件都在奔馳Esslingen-Mettingen的鎂壓鑄廠生產(chǎn)。
美國通用汽車公司計劃擴(kuò)大輕量化零部件在汽車中的應(yīng)用。通用汽車公司開發(fā)出了采用熱成型加工鎂合金板材零部件并且可以防止腐蝕的方法，并且正在對開發(fā)出的零部件進(jìn)行測試。通用使用的鎂合金防腐蝕的方法是盡量減少兩塊材料之間的鉚合，能使用一整塊鎂合金就不將其分成兩塊。另外，還要在鎂合金的表面刷上防氧化腐蝕的化學(xué)制劑。想了解更詳細(xì)的內(nèi)容，可以點擊以上的擴(kuò)展閱讀。
采用此種方法，可以用高強(qiáng)鎂合金板材來替代鋼和鋁板材件。通用汽車公司已經(jīng)對該方法申請了專利。該方法將鎂材料加熱到450°C后進(jìn)行熱成型。通用汽車公司已經(jīng)采用該方法開發(fā)出了用于汽車后備箱蓋的板材件，并成功通過了相關(guān)沖擊測試。
通用公司將推廣鎂合金在汽車上的使用由于鎂制車身板件的應(yīng)用，可以得到更好的車身操控，更佳的性能表現(xiàn)以及更經(jīng)濟(jì)的燃油成本，更輕的車身將在整體層面上提升車輛的性能。
相比于鋁制板材件，鎂合金車身板件的成本要高出3至4倍鎂合金在汽車上的應(yīng)用雖然很早就開始展開，但是目前鎂合金并沒有廣泛的推廣開來，估計通用會是最早將鎂合金在汽車行業(yè)量產(chǎn)推廣的公司，在制造加工方面，制造薄板的鎂合金包含有96%的鎂、3%的鋁以及1%的鋅，并且需要在約450攝氏度的環(huán)境下以一個非常慢的過程進(jìn)行沖壓成型。這使得制造的工藝要求和制造成本非常高。相比于鋁制板材件，鎂合金車身板件的成本要高出3至4倍。另外，由于鎂合金板材的特殊性，在修復(fù)工藝方面或許與傳統(tǒng)的鋼鐵板件存在一定差異。
因此，室溫下的制造是鎂合金的研究方向，可以更好的控制鎂合金制件的成本。今天鎂在汽車制造業(yè)中的情形，就好像鋁材料在25年前一樣；而日后對鎂合金更加廣泛的應(yīng)用將會最終把成本攤薄。
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