Tehnologija

Zašto je aluminij toliko važan za današnje automobile?

Aluminij kao konstrukcijski materijal danas je jako važan u autoindustriji

Aluminij kao konstrukcijski materijal danas je jako važan u autoindustriji

Izvor: Promo fotografije / Autor: Jaguar Land Rover

Današnja tehnologija koja se koristi u autoindustriji nastoji smanjiti težinu noseće konstrukcije vozila upotrebom laganih kompozitnih materijala, ali zadržati čvrstoću i tvrdoću, vodeći računa i o ekonomičnosti

Tehnologija izrade današnjih modernih cestovnih automobila, možda nikada nije bila toliko složena i ovisila o laganoj čvrstoj konstrukciji samonoseće karoserije. Još više se to odnosi na sve veći broj električnih automobila, jer da bi imali veći domet ovi automobili moraju imati sve veće baterije za pohranu električne energije. Vidjeli smo u brojnim primjerima da električni automobili imaju baterije teške i po 700 kilograma, pa njihova lagana konstrukcija nikada nije bila toliko važnija za proizvođače automobila. Jednostavan je primjer, koji će velikoj većini ljudi biti prilično poznat, hodanje ili trčanje s naprtnjačom teškom tridesetak kilograma koja će vam svakim kilometrom biti sve 'teža'. Dodatni teret znači i veći utrošak energije, pa se mišići, ali i muskulatura općenito ubrzano zamaraju. Slično je i kad se radi o potrošnji električne energije kod električnih automobila.

Audi e-tron 55 quattro i njegova konstrukcija

Audi e-tron 55 quattro i njegova konstrukcija

Izvor: Promo fotografije / Autor: Audi AG

Nema smisla konstruirati električni automobil s teškom čeličnom šasijom i karoserijom i onda ga opteretiti još većom, težom baterijom. Što se tiče potrošnje goriva, lakši automobili trebaju manje energije kako bi vozili, prešli određeni put. Guranje vlastitom snagom malenog Smarta je lagano, ali probajte rukama pogurnuti veliki SUV nije lagan zadatak. Tako proizvođači uvijek nastoje smanjiti težinu noseće konstrukcije automobila, uglavnom pomoću laganog čelika i aluminijske legure u konstrukciji karoserije. Iako je daleko jeftinija od karbonskih vlakana, aluminijska konstrukcija je skupa, dijelom zbog samog materijala, a dijelom zbog načina gradnje. Zato se u velikoj mjeri pojavljuje samo u premium automobilima.

Mercedes-Benz S-klasa - karoserija složena od mnogih materijala

Mercedes-Benz S-klasa - karoserija složena od mnogih materijala

Izvor: Promo fotografije / Autor: Daimler AG

Čelik je relativno jednostavan materijal za rad i limene čelične ploče se mogu prešati i presaviti vrlo precizno i pod oštrim kutevima. Aluminijske ploče su manje podložne oštrim naborima, a ako su radijusi na maloj liniji premali ili suviše zamršeni, materijal može puknuti. Dizajneri i inženjeri moraju više raditi na tehnološkim rješenjima kako bi postigli željene oblike.

Spajanje ploča aluminijskog lima zakovicama

Spajanje ploča aluminijskog lima zakovicama

Izvor: Promo fotografije / Autor: Audi AG

Spajanje u jednu cjelinu takvih materijala postaje sve teže. Dok proizvođači desetljećima spajaju čelik koristeći MIG ili točkasto zavarivanje, vijke i, u manjoj mjeri, zakivanje, za aluminij su potrebne različite metode. Najčešća metoda spajanja aluminijskih ploča je lijepljenje i zakivanje pomoću zakovica. Konvencionalna zakovica se provuče kroz izbušenu rupu i prevrće se, ali SPR (Self-piercing rivet) zakovice gurnu prvi sloj aluminija bez bušenja i raširenosti u drugi sloj, ali bez prodora. U presjeku izgleda kao zub kutnjak s velikim korijenima i jednom kada se uglavi teško izlazi.

Složeno kombiniranje čelika i aluminija može dovesti do galvanske korozije između čelika i aluminija, a pri tome aluminij općenito slabije prolazi što uzrokuje njegovo raspadanje. To znači dodavanje neke zaštite osim ljepila i, na primjer, Volkswagen koristi namjenski dizajnirani lak na obje površine kako bi ih fizički odvojio, izolirao jednu od druge, iako su spojene.

Klasična čelična šasija G-klase danas se uglavnom koristi samo kod pravih off-road terenaca i kod pickupova

Klasična čelična šasija G-klase danas se uglavnom koristi samo kod pravih off-road terenaca i kod pickupova

Izvor: Promo fotografije / Autor: Daimler AG

Smanjenje težine ne dolazi samo od unutarnje težine materijala, nego i od njegove čvrstoće. Moderne strukture aluminijskih legura koriste mješavinu različitih vrsta legura, a upotreba višeg stupnja čvrstoće za neke panele karoserije znači da mogu biti tanji i čak i lakši, stvarajući tako cjelinu visokih karakteristika.

Karoserija G-klase

Karoserija G-klase

Izvor: Promo fotografije / Autor: Daimler AG

Automobil napravljen od čistog aluminija je nemoguće napraviti jer je sam aluminij kao materijal - premekan. Aluminijska legura sadrži tragove drugih materijala kao što su silicij i magnezij. To su vrlo složene tehnologije i u nekim aspektima, izrada automobila danas više ovisi o tome što se događa u kemijskom laboratoriju i nešto manje o mehaničkoj proizvodnji.

  • +5
  • +2

Aluminij u automobilskoj industriji

Izvor: Promo fotografije / Autor: Jaguar Land Rover

Ne radi se samo o ukupnoj težini, već i mjestu na kojem se pojedini materijali korsite jer to utječe i na raspodjelu težine cijele konstrukcije. Audi na modelu A8 L zadržava određeni udio konvencionalnog čelika, ali kombinira i ostale materijale poput visoko-čvrstog čelika, aluminija, ugljičnih vlakana, magnezija.

Audi A8 L i njegova složena struktura samonoseće karoserije

Audi A8 L i njegova složena struktura samonoseće karoserije

Izvor: Promo fotografije / Autor: Audi AG

Pregled tjedna bez spama i reklama

Prijavi se na naš newsletter i u svoj inbox primaj tjedni pregled najvažnijih vijesti!