在这个快速变化的时代,铝制零件在不同行业,尤其是汽车行业中继续受到欢迎。铝是汽车制造商在开发轻质、耐腐蚀汽车零件时所依赖的众多材料之一。这些铝制汽车零件可靠、耐用且具有成本效益。
因此,它们被广泛用于发动机缸体、散热器、车轮、底盘外壳、车身面板、气缸盖、进气歧管和悬架系统。铝合金种类繁多,每种合金都有不同的特性,适合不同的汽车应用。
今天,我们深入探讨了铝制汽车零件及其制造方法。继续阅读以了解使铝成为首选汽车零件的基本特性、使用铝制汽车零件的好处、典型的铝制汽车零件应用以及铝在汽车中的趋势。让我们开始吧!
它之所以能成为首选金属的重要特性
制造商使用铝及其合金来制造不同的汽车零件,因为铝具有独特的性能组合,使其有别于其他金属材料。铝能够减轻车辆的总重量并提高性能,从而确保燃油效率,这是一大优势。以下是铝在汽车零件制造中受到青睐的一些原因:
高强度和高柔韧性
铝合金非常坚固,在低温应用中不会断裂。与在低温下变脆的钢部件不同,铝即使在寒冷条件下也能保持其韧性。因此,铝是生产各种汽车零件、家电、飞机和摩天大楼的理想材料。
汽车制造商使用铝来制造不同的汽车零件,因为铝具有最大的灵活性,可以使零部件抵抗冲击。
延展性
铝易于成型为所需形状,这也是汽车制造商比其他金属更青睐铝的另一个原因。通过将熔融的铝通过模具,铝很容易成型并切割成所需的形状和尺寸。因此,铝适合制造汽车部件,例如车身面板和其他建筑部件或飞机机身。
电导率
铝是一种具有优良导热性的标准金属。铝比铜具有更高的导电性,但重量更轻。根据美国材料试验协会的数据,铝导体的导电性与铜导体相同,但重量只有铜导体的一半。
抗震性
产品工程师在需要降低噪音和振动的部件的应用中使用铝合金,包括悬架发动机或发动机舱,因为它们具有出色的减震性能。
密度相对较低
汽车制造商使用铝来制造轻质、坚固的汽车部件。尽管铝具有出色的强度,但其低密度特性使其非常适合用于需要强度高、重量轻的结构部件,例如车身面板和车架。
耐腐蚀和可回收性
铝虽然重量轻,但具有固有的抗腐蚀性。当其表面暴露在空气中时,它会形成一层保护性氧化层。因此,它具有出色的抗腐蚀和防锈性能。
此外,铝是一种环保材料,具有无限的回收性,回收后仍能保留原有的性能,帮助企业节省生产成本。
成本效益
铝及其合金可帮助制造商降低各种汽车零部件的生产成本,因为这种材料相对容易获得,而且比大多数金属更便宜。同样,其制造和合金化方法的进步使其成为批量生产汽车零部件的理想选择。
典型的铝制汽车零部件制造工艺
汽车零部件制造商采用各种技术来制造精密耐用的零部件。尽管其中一些技术可能很昂贵,但其他替代方案符合您的制造预算和需求。
以下是制造金属汽车零件的常见方法:
3D 打印铝制汽车零部件
3D 打印是一种用途广泛且应用广泛的增材制造技术。它能够使用多层材料创建三维 (3D) 物体。虽然此工艺通常用于打印塑料模型,但它也适用于打印由铝等金属制成的不同物体。
金属 3D 打印利用激光熔合少量粉末状金属。激光束加热金属颗粒,使它们熔合在一起。然后,金属冷却并变硬,形成固体形状。3D 打印部件通常比其他部件更坚固,因为该过程不仅仅是粘合金属颗粒。它将它们牢固地熔合在一起。汽车制造商通常将 3D 技术用于原型和外部车身部件。

CNC加工铝制汽车零件
CNC 加工是一种先进的制造方法,它使用计算机数控来控制机床,将棒料加工成所需的形状。汽车制造商采用CNC 加工工艺,以极高的精度和速度制造复杂的形状和复杂的特征。
CNC 机器可以切割不同的材料(硬或软),包括铝、钢和钛。与传统加工方法不同,CNC 具有巨大的优势,例如更高的精度和可重复性。然而,专家建议使用CNC 大批量加工铝制汽车零件,以降低每个零件的成本,因为 CNC 加工过程可能成本高昂。
压铸铝件
这种工业制造方法涉及在高压下将铝等熔融金属倒入模腔中。机器操作员在金属冷却后打开模具以取出零件。压铸是一种广泛用于汽车、医疗、消费品、电子、航空航天和运动器材应用的技术。根据制造的产品类型,制造商使用不同类型的模具。

铝制汽车零部件的优势
由于铝具有多种特性,使用铝制零件制造汽车具有诸多好处。以下是铝制汽车零件的一些预期好处:
长寿
由于铝合金通常耐腐蚀,铝制汽车零部件的使用寿命更长,而且比钢制零部件需要的防锈维修更少。这些铝制部件可以在越野或军事应用等恶劣环境下运行。因此,投资铝制汽车零部件是确保车辆耐用性和更长使用寿命的理想选择。
安全
用铝材料制成的汽车部件在碰撞过程中具有更好的抗冲击性。汽车制造商使用铝合金提高了汽车的能量吸收能力,在不增加总重量的情况下确保了安全性。用铝部件制成的汽车通常具有更短的制动距离,可以防止碰撞。此外,由于铝部件在变形过程中会膨胀,因此它能承受的冲击能量是同等强度的钢部件的两倍。
提高性能
汽车行业不断发展,新车型和零部件不断改进,以实现更好的性能。铝是汽车制造商用于生产轻型和坚固车辆的新材料之一。铝的密度和强度较低,可以制造更薄的面板和更少的结构,从而提高汽车的加速、制动和操控性能。
燃油效率
钢制汽车部件的重量比同等尺寸的铝制钢制部件重 24%。因此,汽车制造商寻求充分利用这一优势,在车身面板等多个部位使用铝,并开发其他可提高燃油效率的汽车部件。
减少排放
由于铝合金可以制造重量更轻的各种汽车部件,因此制造的汽车将因燃料消耗减少而产生更少的排放。因此,汽车制造商可以轻松遵守严格的环境法规。
完美功能
在过去的几十年里,铝制造商投入巨资来提高铝产品的质量。最近的技术改进和材料测试帮助汽车制造商制造出各种重量轻、强度高、易于组装的铝制汽车零部件。因此,这提高了铝制汽车零部件的功能性和耐用性。

铝汽车零部件应用
车身面板
车身面板是决定整个车辆形状的外壳或外层覆盖物。此外,这些车身还可以保护发动机和其他内部部件免受损坏。知名汽车制造商已经进行了多次实验,为不同的汽车生产出高度耐用且轻巧的铝制车身。更重要的是,铝材料的耐腐蚀性和出色的强度重量比使其成为此应用的理想选择。
散热器
汽车的散热器调节发动机内的温度流动,将发动机产生的热量散发到大气中,以确保最佳性能。铝制散热器可以确保将发动机产生的热空气快速转移到大气中。与铜或钢制散热器不同,铝制散热器的生产过程环保且可回收利用。
车轮
在不影响安全性和不产生不必要费用的情况下制造高性能车辆是汽车制造业的一大重点。汽车公司使用铝轮毂代替钢材,因为铝轮毂是一种防锈和耐腐蚀的金属。因此,它减少了车轮损坏的维修和更换成本。同样,制造商将铝与不同元素混合,形成具有更高抗冲击性、抗应力性和更好耐用性的合金。
机箱外壳
这是另一种通常用铝材料制成的汽车整体部件。汽车底盘外壳是汽车的基础,因此决定了汽车的整体性能。底盘框架可提升或支撑内部和外部部件,包括换挡杆、车轮、音响系统、刹车片和仪表板。此外,挤压和压铸铝部件重量轻,轴向载荷强度更高。因此,汽车驾驶员可以在不同地形上以恒定速度安全行驶。

总结 随着对安全汽车零部件和更好车辆性能的需求不断增长,铝及其合金在汽车领域获得了关注,因为它们可以提高车辆性能、效率和可持续性。铝在汽车零部件制造中的一个重要趋势是其在电动汽车 (EV) 中的使用越来越多。
电动汽车越来越受欢迎,因为它们是不同汽车品牌的新焦点。制造商使用铝来制造轻质金属零件,如电池外壳、悬架系统和电动汽车的车身结构,以延长电池续航里程,而不会牺牲性能和安全性。
未来汽车可能会拥有比平时更多的铝制部件,因为铝具有吸收碰撞能量的能力,是制造车架、车身结构和溃缩区等安全关键部件的理想材料。