1. ആമുഖം
വികസിത രാജ്യങ്ങളിലാണ് ഓട്ടോമോട്ടീവ് ലൈറ്റ്വെയ്റ്റിംഗ് ആരംഭിച്ചത്, തുടക്കത്തിൽ പരമ്പരാഗത ഓട്ടോമോട്ടീവ് ഭീമന്മാരാണ് ഇതിന് നേതൃത്വം നൽകിയത്. തുടർച്ചയായ വികസനത്തോടെ, ഇത് ഗണ്യമായ വേഗത കൈവരിച്ചു. ഇന്ത്യക്കാർ ആദ്യമായി ഓട്ടോമോട്ടീവ് ക്രാങ്ക്ഷാഫ്റ്റുകൾ നിർമ്മിക്കാൻ അലുമിനിയം അലോയ് ഉപയോഗിച്ച കാലം മുതൽ 1999 ൽ ഔഡിയുടെ പൂർണ്ണ അലുമിനിയം കാറുകളുടെ ആദ്യത്തെ വൻതോതിലുള്ള ഉത്പാദനം വരെ, കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രത, ഉയർന്ന നിർദ്ദിഷ്ട ശക്തിയും കാഠിന്യവും, നല്ല ഇലാസ്തികതയും ആഘാത പ്രതിരോധവും, ഉയർന്ന പുനരുപയോഗക്ഷമത, ഉയർന്ന പുനരുജ്ജീവന നിരക്ക് തുടങ്ങിയ ഗുണങ്ങൾ കാരണം അലുമിനിയം അലോയ് ഓട്ടോമോട്ടീവ് ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ ശക്തമായ വളർച്ച കൈവരിച്ചു. 2015 ആയപ്പോഴേക്കും, ഓട്ടോമൊബൈലുകളിൽ അലുമിനിയം അലോയ് ഉപയോഗിക്കുന്നതിന്റെ അനുപാതം 35% കവിഞ്ഞിരുന്നു.
ചൈനയുടെ ഓട്ടോമോട്ടീവ് ലൈറ്റ്വെയ്റ്റിംഗ് ആരംഭിച്ചിട്ട് 10 വർഷമായിട്ടില്ല, സാങ്കേതികവിദ്യയും പ്രയോഗ നിലവാരവും ജർമ്മനി, യുണൈറ്റഡ് സ്റ്റേറ്റ്സ്, ജപ്പാൻ തുടങ്ങിയ വികസിത രാജ്യങ്ങളെക്കാൾ പിന്നിലാണ്. എന്നിരുന്നാലും, പുതിയ ഊർജ്ജ വാഹനങ്ങളുടെ വികസനത്തോടെ, മെറ്റീരിയൽ ലൈറ്റ്വെയ്റ്റിംഗ് അതിവേഗം പുരോഗമിക്കുന്നു. പുതിയ ഊർജ്ജ വാഹനങ്ങളുടെ ഉയർച്ചയെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, ചൈനയുടെ ഓട്ടോമോട്ടീവ് ലൈറ്റ്വെയ്റ്റിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ വികസിത രാജ്യങ്ങളുമായി ഒപ്പമെത്താനുള്ള പ്രവണത കാണിക്കുന്നു.
ചൈനയുടെ ലൈറ്റ് വെയ്റ്റ് മെറ്റീരിയൽ വിപണി വളരെ വലുതാണ്. ഒരു വശത്ത്, വിദേശ വികസിത രാജ്യങ്ങളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ചൈനയുടെ ലൈറ്റ് വെയ്റ്റിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ വൈകിയാണ് ആരംഭിച്ചത്, മൊത്തത്തിലുള്ള വാഹനത്തിന്റെ ഭാരം കൂടുതലാണ്. വിദേശ രാജ്യങ്ങളിലെ ലൈറ്റ് വെയ്റ്റ് മെറ്റീരിയലുകളുടെ അനുപാതത്തിന്റെ മാനദണ്ഡം കണക്കിലെടുക്കുമ്പോൾ, ചൈനയിൽ വികസനത്തിന് ഇപ്പോഴും ധാരാളം ഇടമുണ്ട്. മറുവശത്ത്, നയങ്ങളാൽ നയിക്കപ്പെടുന്ന, ചൈനയുടെ പുതിയ ഊർജ്ജ വാഹന വ്യവസായത്തിന്റെ ദ്രുതഗതിയിലുള്ള വികസനം ലൈറ്റ് വെയ്റ്റ് മെറ്റീരിയലുകളുടെ ആവശ്യം വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ഓട്ടോമോട്ടീവ് കമ്പനികളെ ലൈറ്റ് വെയ്റ്റിംഗിലേക്ക് നീങ്ങാൻ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യും.
എമിഷൻ, ഇന്ധന ഉപഭോഗ മാനദണ്ഡങ്ങളിലെ മെച്ചപ്പെടുത്തൽ ഓട്ടോമോട്ടീവ് ലൈറ്റ്വെയ്റ്റിംഗിന്റെ ത്വരിതപ്പെടുത്തലിന് കാരണമാകുന്നു. 2020-ൽ ചൈന VI എമിഷൻ മാനദണ്ഡങ്ങൾ പൂർണ്ണമായും നടപ്പിലാക്കി. "പാസഞ്ചർ കാറുകളുടെ ഇന്ധന ഉപഭോഗത്തിനായുള്ള മൂല്യനിർണ്ണയ രീതിയും സൂചകങ്ങളും", "ഊർജ്ജ ലാഭിക്കൽ, പുതിയ ഊർജ്ജ വാഹന സാങ്കേതികവിദ്യ റോഡ്മാപ്പ്" എന്നിവ പ്രകാരം, 5.0 L/km ഇന്ധന ഉപഭോഗ മാനദണ്ഡം. എഞ്ചിൻ സാങ്കേതികവിദ്യയിലും എമിഷൻ കുറയ്ക്കലിലും ഗണ്യമായ മുന്നേറ്റങ്ങൾക്കുള്ള പരിമിതമായ ഇടം കണക്കിലെടുക്കുമ്പോൾ, ഭാരം കുറഞ്ഞ ഓട്ടോമോട്ടീവ് ഘടകങ്ങൾക്കുള്ള നടപടികൾ സ്വീകരിക്കുന്നത് വാഹന എമിഷനും ഇന്ധന ഉപഭോഗവും ഫലപ്രദമായി കുറയ്ക്കാൻ സഹായിക്കും. പുതിയ ഊർജ്ജ വാഹനങ്ങളുടെ ഭാരം കുറയ്ക്കൽ വ്യവസായത്തിന്റെ വികസനത്തിന് അത്യാവശ്യമായ ഒരു പാതയായി മാറിയിരിക്കുന്നു.
2016-ൽ, ചൈന ഓട്ടോമോട്ടീവ് എഞ്ചിനീയറിംഗ് സൊസൈറ്റി "ഊർജ്ജ ലാഭിക്കൽ, പുതിയ ഊർജ്ജ വാഹന സാങ്കേതികവിദ്യാ റോഡ്മാപ്പ്" പുറത്തിറക്കി, 2020 മുതൽ 2030 വരെ ഊർജ്ജ ഉപഭോഗം, ക്രൂയിസിംഗ് ശ്രേണി, പുതിയ ഊർജ്ജ വാഹനങ്ങൾക്കുള്ള നിർമ്മാണ സാമഗ്രികൾ തുടങ്ങിയ ഘടകങ്ങൾ ആസൂത്രണം ചെയ്തു. പുതിയ ഊർജ്ജ വാഹനങ്ങളുടെ ഭാവി വികസനത്തിന് ലൈറ്റ്വെയ്റ്റിംഗ് ഒരു പ്രധാന ദിശയായിരിക്കും. ലൈറ്റ്വെയ്റ്റിംഗിന് ക്രൂയിസിംഗ് ശ്രേണി വർദ്ധിപ്പിക്കാനും പുതിയ ഊർജ്ജ വാഹനങ്ങളിലെ "ശ്രേണി ഉത്കണ്ഠ" പരിഹരിക്കാനും കഴിയും. വിപുലീകൃത ക്രൂയിസിംഗ് ശ്രേണിയുടെ ആവശ്യകത വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, ഓട്ടോമോട്ടീവ് ലൈറ്റ്വെയ്റ്റിംഗ് അടിയന്തിരമായി മാറുന്നു, കൂടാതെ സമീപ വർഷങ്ങളിൽ പുതിയ ഊർജ്ജ വാഹനങ്ങളുടെ വിൽപ്പന ഗണ്യമായി വളർന്നു. സ്കോർ സിസ്റ്റത്തിന്റെയും "ഓട്ടോമോട്ടീവ് വ്യവസായത്തിനായുള്ള മിഡ്-ടു-ലോംഗ്-ടേം ഡെവലപ്മെന്റ് പ്ലാനിന്റെയും" ആവശ്യകതകൾ അനുസരിച്ച്, 2025 ആകുമ്പോഴേക്കും ചൈനയുടെ പുതിയ ഊർജ്ജ വാഹനങ്ങളുടെ വിൽപ്പന 6 ദശലക്ഷം യൂണിറ്റുകൾ കവിയുമെന്നും സംയുക്ത വാർഷിക വളർച്ചാ നിരക്ക് 38% കവിയുമെന്നും കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു.
2.അലുമിനിയം അലോയ് സ്വഭാവങ്ങളും പ്രയോഗങ്ങളും
2.1 അലുമിനിയം അലോയിയുടെ സവിശേഷതകൾ
അലൂമിനിയത്തിന്റെ സാന്ദ്രത സ്റ്റീലിന്റെ മൂന്നിലൊന്ന് വരും, ഇത് അതിനെ ഭാരം കുറഞ്ഞതാക്കുന്നു. ഇതിന് ഉയർന്ന നിർദ്ദിഷ്ട ശക്തി, നല്ല എക്സ്ട്രൂഷൻ കഴിവ്, ശക്തമായ നാശന പ്രതിരോധം, ഉയർന്ന പുനരുപയോഗക്ഷമത എന്നിവയുണ്ട്. അലൂമിനിയം ലോഹസങ്കരങ്ങൾ പ്രധാനമായും മഗ്നീഷ്യം ചേർന്നതാണ്, നല്ല താപ പ്രതിരോധം, നല്ല വെൽഡിംഗ് ഗുണങ്ങൾ, നല്ല ക്ഷീണ ശക്തി, ചൂട് ചികിത്സയിലൂടെ ശക്തിപ്പെടുത്താനുള്ള കഴിവില്ലായ്മ, തണുത്ത പ്രവർത്തനത്തിലൂടെ ശക്തി വർദ്ധിപ്പിക്കാനുള്ള കഴിവ് എന്നിവയാൽ സവിശേഷതയുണ്ട്. 6 സീരീസിന്റെ സവിശേഷത പ്രധാനമായും മഗ്നീഷ്യം, സിലിക്കൺ എന്നിവ ചേർന്നതാണ്, പ്രധാന ശക്തിപ്പെടുത്തൽ ഘട്ടമായി Mg2Si ഉണ്ട്. ഈ വിഭാഗത്തിൽ ഏറ്റവും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന അലോയ്കൾ 6063, 6061, 6005A എന്നിവയാണ്. 5052 അലൂമിനിയം പ്ലേറ്റ് ഒരു AL-Mg സീരീസ് അലോയ് അലൂമിനിയം പ്ലേറ്റാണ്, മഗ്നീഷ്യം പ്രധാന അലോയിംഗ് ഘടകമാണ്. ഇത് ഏറ്റവും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ആന്റി-റസ്റ്റ് അലൂമിനിയം അലോയ് ആണ്. ഈ അലോയ്ക്ക് ഉയർന്ന ശക്തി, ഉയർന്ന ക്ഷീണ ശക്തി, നല്ല പ്ലാസ്റ്റിസിറ്റി, നാശന പ്രതിരോധം എന്നിവയുണ്ട്, ചൂട് ചികിത്സയിലൂടെ ശക്തിപ്പെടുത്താൻ കഴിയില്ല, സെമി-കോൾഡ് വർക്ക് കാഠിന്യത്തിൽ നല്ല പ്ലാസ്റ്റിസിറ്റി ഉണ്ട്, തണുത്ത പ്രവർത്തന കാഠിന്യത്തിൽ കുറഞ്ഞ പ്ലാസ്റ്റിസിറ്റി, നല്ല നാശന പ്രതിരോധം, നല്ല വെൽഡിംഗ് ഗുണങ്ങൾ എന്നിവയുണ്ട്. സൈഡ് പാനലുകൾ, മേൽക്കൂര കവറുകൾ, ഡോർ പാനലുകൾ തുടങ്ങിയ ഘടകങ്ങൾക്കാണ് ഇത് പ്രധാനമായും ഉപയോഗിക്കുന്നത്. 6063 അലുമിനിയം അലോയ് AL-Mg-Si ശ്രേണിയിലെ ഒരു ചൂട് ചികിത്സിക്കാവുന്ന ശക്തിപ്പെടുത്തൽ അലോയ് ആണ്, മഗ്നീഷ്യം, സിലിക്കൺ എന്നിവയാണ് പ്രധാന അലോയിംഗ് ഘടകങ്ങൾ. ഇടത്തരം ശക്തിയുള്ള ചൂട് ചികിത്സിക്കാവുന്ന ശക്തിപ്പെടുത്തൽ അലുമിനിയം അലോയ് പ്രൊഫൈലാണിത്, പ്രധാനമായും ശക്തി വഹിക്കാൻ നിരകൾ, സൈഡ് പാനലുകൾ പോലുള്ള ഘടനാപരമായ ഘടകങ്ങളിൽ ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നു. അലുമിനിയം അലോയ് ഗ്രേഡുകളെക്കുറിച്ചുള്ള ഒരു ആമുഖം പട്ടിക 1 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.
2.2 എക്സ്ട്രൂഷൻ എന്നത് അലുമിനിയം അലോയ് രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിനുള്ള ഒരു പ്രധാന രീതിയാണ്.
അലുമിനിയം അലോയ് എക്സ്ട്രൂഷൻ ഒരു ചൂടുള്ള രൂപീകരണ രീതിയാണ്, കൂടാതെ മുഴുവൻ ഉൽപാദന പ്രക്രിയയിലും ത്രീ-വേ കംപ്രസ്സീവ് സ്ട്രെസിൽ അലുമിനിയം അലോയ് രൂപപ്പെടുത്തുന്നത് ഉൾപ്പെടുന്നു. മുഴുവൻ ഉൽപാദന പ്രക്രിയയെയും ഇനിപ്പറയുന്ന രീതിയിൽ വിവരിക്കാം: a. അലുമിനിയവും മറ്റ് അലോയ്കളും ഉരുക്കി ആവശ്യമായ അലുമിനിയം അലോയ് ബില്ലറ്റുകളിലേക്ക് എറിയുന്നു; b. പ്രീഹീറ്റ് ചെയ്ത ബില്ലറ്റുകൾ എക്സ്ട്രൂഷനുള്ള എക്സ്ട്രൂഷൻ ഉപകരണങ്ങളിൽ ഇടുന്നു. പ്രധാന സിലിണ്ടറിന്റെ പ്രവർത്തനത്തിൽ, അലുമിനിയം അലോയ് ബില്ലറ്റ് അച്ചിന്റെ അറയിലൂടെ ആവശ്യമായ പ്രൊഫൈലുകളിലേക്ക് രൂപപ്പെടുത്തുന്നു; c. അലുമിനിയം പ്രൊഫൈലുകളുടെ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന്, എക്സ്ട്രൂഷൻ സമയത്തോ അതിനുശേഷമോ ലായനി ചികിത്സ നടത്തുന്നു, തുടർന്ന് ഏജിംഗ് ചികിത്സ നടത്തുന്നു. വാർദ്ധക്യ ചികിത്സയ്ക്ക് ശേഷമുള്ള മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ വ്യത്യസ്ത മെറ്റീരിയലുകളും ഏജിംഗ് ഭരണകൂടങ്ങളും അനുസരിച്ച് വ്യത്യാസപ്പെടുന്നു. ബോക്സ്-ടൈപ്പ് ട്രക്ക് പ്രൊഫൈലുകളുടെ താപ ചികിത്സ നില പട്ടിക 2 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.
മറ്റ് രൂപീകരണ രീതികളെ അപേക്ഷിച്ച് അലുമിനിയം അലോയ് എക്സ്ട്രൂഡഡ് ഉൽപ്പന്നങ്ങൾക്ക് നിരവധി ഗുണങ്ങളുണ്ട്:
a. എക്സ്ട്രൂഷൻ സമയത്ത്, എക്സ്ട്രൂഡ് ചെയ്ത ലോഹത്തിന് റോളിംഗ്, ഫോർജിംഗ് എന്നിവയേക്കാൾ ശക്തവും കൂടുതൽ ഏകീകൃതവുമായ ത്രീ-വേ കംപ്രസ്സീവ് സ്ട്രെസ് ഡിഫോർമേഷൻ സോണിൽ ലഭിക്കുന്നു, അതിനാൽ സംസ്കരിച്ച ലോഹത്തിന്റെ പ്ലാസ്റ്റിസിറ്റി പൂർണ്ണമായും പ്ലേ ചെയ്യാൻ ഇതിന് കഴിയും. റോളിംഗ് അല്ലെങ്കിൽ ഫോർജിംഗ് വഴി പ്രോസസ്സ് ചെയ്യാൻ കഴിയാത്ത രൂപഭേദം വരുത്താൻ പ്രയാസമുള്ള ലോഹങ്ങളെ പ്രോസസ്സ് ചെയ്യാൻ ഇത് ഉപയോഗിക്കാം, കൂടാതെ വിവിധ സങ്കീർണ്ണമായ പൊള്ളയായ അല്ലെങ്കിൽ ഖര ക്രോസ്-സെക്ഷൻ ഘടകങ്ങൾ നിർമ്മിക്കാനും ഇത് ഉപയോഗിക്കാം.
b. അലുമിനിയം പ്രൊഫൈലുകളുടെ ജ്യാമിതി വ്യത്യാസപ്പെടാൻ കഴിയുന്നതിനാൽ, അവയുടെ ഘടകങ്ങൾക്ക് ഉയർന്ന കാഠിന്യം ഉണ്ട്, ഇത് വാഹന ബോഡിയുടെ കാഠിന്യം മെച്ചപ്പെടുത്താനും അതിന്റെ NVH സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ കുറയ്ക്കാനും വാഹന ചലനാത്മക നിയന്ത്രണ സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ മെച്ചപ്പെടുത്താനും കഴിയും.
സി. മറ്റ് രീതികളിലൂടെ പ്രോസസ്സ് ചെയ്ത ഉൽപ്പന്നങ്ങളെ അപേക്ഷിച്ച്, എക്സ്ട്രൂഷൻ കാര്യക്ഷമതയുള്ള ഉൽപ്പന്നങ്ങൾക്ക്, ക്വഞ്ചിംഗിനും പഴക്കത്തിനും ശേഷം, ഗണ്യമായി ഉയർന്ന രേഖാംശ ശക്തി (R, Raz) ഉണ്ട്.
ഡി. എക്സ്ട്രൂഷന് ശേഷമുള്ള ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ ഉപരിതലത്തിന് നല്ല നിറവും നല്ല നാശന പ്രതിരോധവുമുണ്ട്, ഇത് മറ്റ് ആന്റി-കോറഷൻ ഉപരിതല ചികിത്സയുടെ ആവശ്യകത ഇല്ലാതാക്കുന്നു.
e. എക്സ്ട്രൂഷൻ പ്രോസസ്സിംഗിന് മികച്ച വഴക്കം, കുറഞ്ഞ ടൂളിംഗ്, പൂപ്പൽ ചെലവ്, കുറഞ്ഞ ഡിസൈൻ മാറ്റച്ചെലവ് എന്നിവയുണ്ട്.
f. അലുമിനിയം പ്രൊഫൈൽ ക്രോസ്-സെക്ഷനുകളുടെ നിയന്ത്രണക്ഷമത കാരണം, ഘടക സംയോജനത്തിന്റെ അളവ് വർദ്ധിപ്പിക്കാനും ഘടകങ്ങളുടെ എണ്ണം കുറയ്ക്കാനും വ്യത്യസ്ത ക്രോസ്-സെക്ഷൻ ഡിസൈനുകൾക്ക് കൃത്യമായ വെൽഡിംഗ് പൊസിഷനിംഗ് നേടാനും കഴിയും.
ബോക്സ്-ടൈപ്പ് ട്രക്കുകൾക്കുള്ള എക്സ്ട്രൂഡഡ് അലുമിനിയം പ്രൊഫൈലുകളും പ്ലെയിൻ കാർബൺ സ്റ്റീലും തമ്മിലുള്ള പ്രകടന താരതമ്യം പട്ടിക 3 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.
ബോക്സ്-ടൈപ്പ് ട്രക്കുകൾക്കുള്ള അലുമിനിയം അലോയ് പ്രൊഫൈലുകളുടെ അടുത്ത വികസന ദിശ: പ്രൊഫൈൽ ശക്തി കൂടുതൽ മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും എക്സ്ട്രൂഷൻ പ്രകടനം വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുക. ബോക്സ്-ടൈപ്പ് ട്രക്കുകൾക്കുള്ള അലുമിനിയം അലോയ് പ്രൊഫൈലുകൾക്കായുള്ള പുതിയ മെറ്റീരിയലുകളുടെ ഗവേഷണ ദിശ ചിത്രം 1 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.
3. അലുമിനിയം അലോയ് ബോക്സ് ട്രക്ക് ഘടന, ശക്തി വിശകലനം, പരിശോധന
3.1 അലുമിനിയം അലോയ് ബോക്സ് ട്രക്ക് ഘടന
ബോക്സ് ട്രക്ക് കണ്ടെയ്നറിൽ പ്രധാനമായും ഫ്രണ്ട് പാനൽ അസംബ്ലി, ഇടത്, വലത് വശങ്ങളിലെ പാനൽ അസംബ്ലി, പിൻ ഡോർ സൈഡ് പാനൽ അസംബ്ലി, ഫ്ലോർ അസംബ്ലി, റൂഫ് അസംബ്ലി, അതുപോലെ യു-ആകൃതിയിലുള്ള ബോൾട്ടുകൾ, സൈഡ് ഗാർഡുകൾ, പിൻ ഗാർഡുകൾ, മഡ് ഫ്ലാപ്പുകൾ, രണ്ടാം ക്ലാസ് ചേസിസുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന മറ്റ് ആക്സസറികൾ എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു. ബോക്സ് ബോഡി ക്രോസ് ബീമുകൾ, പില്ലറുകൾ, സൈഡ് ബീമുകൾ, ഡോർ പാനലുകൾ എന്നിവ അലുമിനിയം അലോയ് എക്സ്ട്രൂഡഡ് പ്രൊഫൈലുകൾ കൊണ്ടാണ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്, അതേസമയം തറയും മേൽക്കൂര പാനലുകളും 5052 അലുമിനിയം അലോയ് ഫ്ലാറ്റ് പ്ലേറ്റുകൾ കൊണ്ടാണ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്. അലുമിനിയം അലോയ് ബോക്സ് ട്രക്കിന്റെ ഘടന ചിത്രം 2 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.
6 സീരീസ് അലുമിനിയം അലോയ്യുടെ ചൂടുള്ള എക്സ്ട്രൂഷൻ പ്രക്രിയ ഉപയോഗിച്ച് സങ്കീർണ്ണമായ പൊള്ളയായ ക്രോസ്-സെക്ഷനുകൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയും, സങ്കീർണ്ണമായ ക്രോസ്-സെക്ഷനുകളുള്ള അലുമിനിയം പ്രൊഫൈലുകളുടെ രൂപകൽപ്പനയ്ക്ക് മെറ്റീരിയലുകൾ ലാഭിക്കാനും ഉൽപ്പന്ന ശക്തിയുടെയും കാഠിന്യത്തിന്റെയും ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റാനും വിവിധ ഘടകങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള പരസ്പര ബന്ധത്തിന്റെ ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റാനും കഴിയും. അതിനാൽ, പ്രധാന ബീം ഡിസൈൻ ഘടനയും ജഡത്വത്തിന്റെ സെക്ഷണൽ നിമിഷങ്ങളും W റെസിസ്റ്റിംഗ് നിമിഷങ്ങളും ചിത്രം 3 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.
പട്ടിക 4 ലെ പ്രധാന ഡാറ്റയുടെ താരതമ്യം കാണിക്കുന്നത്, രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത അലുമിനിയം പ്രൊഫൈലിന്റെ ജഡത്വത്തിന്റെ സെക്ഷണൽ മൊമെന്റുകളും റെസിസ്റ്റിംഗ് മൊമെന്റുകളും ഇരുമ്പ് നിർമ്മിത ബീം പ്രൊഫൈലിന്റെ അനുബന്ധ ഡാറ്റയേക്കാൾ മികച്ചതാണെന്ന്. കാഠിന്യ ഗുണക ഡാറ്റ അനുബന്ധ ഇരുമ്പ് നിർമ്മിത ബീം പ്രൊഫൈലിന്റെ ഡാറ്റയ്ക്ക് ഏകദേശം തുല്യമാണ്, കൂടാതെ എല്ലാം രൂപഭേദം വരുത്തുന്നതിനുള്ള ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റുന്നു.
3.2 പരമാവധി സമ്മർദ്ദ കണക്കുകൂട്ടൽ
കീ ലോഡ്-ബെയറിംഗ് ഘടകമായ ക്രോസ്ബീമിനെ വസ്തുവായി എടുക്കുമ്പോൾ, പരമാവധി സമ്മർദ്ദം കണക്കാക്കുന്നു. റേറ്റുചെയ്ത ലോഡ് 1.5 ടൺ ആണ്, ക്രോസ്ബീം 6063-T6 അലുമിനിയം അലോയ് പ്രൊഫൈൽ ഉപയോഗിച്ചാണ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്, പട്ടിക 5 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങളുമുണ്ട്. ചിത്രം 4 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, ബല കണക്കുകൂട്ടലിനായി ബീം ഒരു കാന്റിലിവർ ഘടനയായി ലളിതമാക്കിയിരിക്കുന്നു.
ഒരു 344mm സ്പാൻ ബീം എടുക്കുമ്പോൾ, ബീമിലെ കംപ്രസ്സീവ് ലോഡ് 4.5t അടിസ്ഥാനമാക്കി F=3757 N ആയി കണക്കാക്കുന്നു, ഇത് സ്റ്റാൻഡേർഡ് സ്റ്റാറ്റിക് ലോഡിന്റെ മൂന്നിരട്ടിയാണ്. q=F/L
ഇവിടെ q എന്നത് ലോഡിന് കീഴിലുള്ള ബീമിന്റെ ആന്തരിക സമ്മർദ്ദമാണ്, N/mm; F എന്നത് ബീം വഹിക്കുന്ന ലോഡാണ്, ഇത് സ്റ്റാൻഡേർഡ് സ്റ്റാറ്റിക് ലോഡിന്റെ 3 മടങ്ങ് അടിസ്ഥാനമാക്കി കണക്കാക്കുന്നു, അതായത് 4.5 ടൺ; L എന്നത് ബീമിന്റെ നീളം, mm ആണ്.
അതിനാൽ, ആന്തരിക സമ്മർദ്ദം q ആണ്:
സമ്മർദ്ദ കണക്കുകൂട്ടൽ സൂത്രവാക്യം ഇപ്രകാരമാണ്:
പരമാവധി നിമിഷം ഇതാണ്:
മൊമെന്റിന്റെ കേവല മൂല്യം എടുക്കുമ്പോൾ, M=274283 N·mm, പരമാവധി സ്ട്രെസ് σ=M/(1.05×w)=18.78 MPa, പരമാവധി സ്ട്രെസ് മൂല്യം σ<215 MPa, ഇത് ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റുന്നു.
3.3 വിവിധ ഘടകങ്ങളുടെ കണക്ഷൻ സവിശേഷതകൾ
അലുമിനിയം അലോയ്ക്ക് വെൽഡിംഗ് ഗുണങ്ങൾ കുറവാണ്, കൂടാതെ അതിന്റെ വെൽഡിംഗ് പോയിന്റ് ശക്തി അടിസ്ഥാന മെറ്റീരിയൽ ശക്തിയുടെ 60% മാത്രമാണ്. അലുമിനിയം അലോയ് പ്രതലത്തിൽ Al2O3 പാളിയുടെ ആവരണം കാരണം, Al2O3 ന്റെ ദ്രവണാങ്കം കൂടുതലാണ്, അതേസമയം അലുമിനിയത്തിന്റെ ദ്രവണാങ്കം കുറവാണ്. അലുമിനിയം അലോയ് വെൽഡ് ചെയ്യുമ്പോൾ, വെൽഡിംഗ് നടത്താൻ ഉപരിതലത്തിലെ Al2O3 വേഗത്തിൽ തകർക്കണം. അതേ സമയം, Al2O3 ന്റെ അവശിഷ്ടം അലുമിനിയം അലോയ് ലായനിയിൽ തന്നെ തുടരും, ഇത് അലുമിനിയം അലോയ് ഘടനയെ ബാധിക്കുകയും അലുമിനിയം അലോയ് വെൽഡിംഗ് പോയിന്റിന്റെ ശക്തി കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യും. അതിനാൽ, ഒരു പൂർണ്ണ-അലുമിനിയം കണ്ടെയ്നർ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുമ്പോൾ, ഈ സവിശേഷതകൾ പൂർണ്ണമായും പരിഗണിക്കപ്പെടുന്നു. വെൽഡിംഗ് പ്രധാന സ്ഥാനനിർണ്ണയ രീതിയാണ്, പ്രധാന ലോഡ്-ചുമക്കുന്ന ഘടകങ്ങൾ ബോൾട്ടുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. റിവറ്റിംഗ്, ഡൊവെറ്റെയിൽ ഘടന തുടങ്ങിയ കണക്ഷനുകൾ ചിത്രം 5, 6 എന്നിവയിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.
പൂർണ്ണമായും അലൂമിനിയം കൊണ്ട് നിർമ്മിച്ച ബോക്സ് ബോഡിയുടെ പ്രധാന ഘടന തിരശ്ചീന ബീമുകൾ, ലംബ പില്ലറുകൾ, സൈഡ് ബീമുകൾ, എഡ്ജ് ബീമുകൾ എന്നിവ പരസ്പരം ഇഴചേർന്ന ഒരു ഘടന സ്വീകരിക്കുന്നു. ഓരോ തിരശ്ചീന ബീമിനും ലംബ പില്ലറിനും ഇടയിൽ നാല് കണക്ഷൻ പോയിന്റുകളുണ്ട്. തിരശ്ചീന ബീമിന്റെ സെറേറ്റഡ് എഡ്ജുമായി മെഷ് ചെയ്യുന്നതിനായി കണക്ഷൻ പോയിന്റുകൾ സെറേറ്റഡ് ഗാസ്കറ്റുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, ഇത് ഫലപ്രദമായി സ്ലൈഡിംഗ് തടയുന്നു. എട്ട് കോർണർ പോയിന്റുകളും പ്രധാനമായും സ്റ്റീൽ കോർ ഇൻസേർട്ടുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, ബോൾട്ടുകളും സെൽഫ്-ലോക്കിംഗ് റിവറ്റുകളും ഉപയോഗിച്ച് ഉറപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ കോർണർ സ്ഥാനങ്ങൾ ആന്തരികമായി ശക്തിപ്പെടുത്തുന്നതിന് ബോക്സിനുള്ളിൽ വെൽഡ് ചെയ്ത 5mm ത്രികോണാകൃതിയിലുള്ള അലുമിനിയം പ്ലേറ്റുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ശക്തിപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു. ബോക്സിന്റെ ബാഹ്യ രൂപത്തിന് വെൽഡിംഗ് അല്ലെങ്കിൽ തുറന്ന കണക്ഷൻ പോയിന്റുകൾ ഇല്ല, ഇത് ബോക്സിന്റെ മൊത്തത്തിലുള്ള രൂപം ഉറപ്പാക്കുന്നു.
3.4 എസ്ഇ സിൻക്രണസ് എഞ്ചിനീയറിംഗ് ടെക്നോളജി
ബോക്സ് ബോഡിയിലെ പൊരുത്തപ്പെടുത്തൽ ഘടകങ്ങളുടെ വലിയ സഞ്ചിത വലുപ്പ വ്യതിയാനങ്ങൾ മൂലമുണ്ടാകുന്ന പ്രശ്നങ്ങൾ പരിഹരിക്കുന്നതിനും വിടവുകളുടെയും പരന്ന പരാജയങ്ങളുടെയും കാരണങ്ങൾ കണ്ടെത്തുന്നതിലെ ബുദ്ധിമുട്ടുകൾ പരിഹരിക്കുന്നതിനും SE സിൻക്രണസ് എഞ്ചിനീയറിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിക്കുന്നു. CAE വിശകലനത്തിലൂടെ (ചിത്രം 7-8 കാണുക), ബോക്സ് ബോഡിയുടെ മൊത്തത്തിലുള്ള ശക്തിയും കാഠിന്യവും പരിശോധിക്കുന്നതിനും, ദുർബലമായ പോയിന്റുകൾ കണ്ടെത്തുന്നതിനും, ഡിസൈൻ സ്കീം കൂടുതൽ ഫലപ്രദമായി ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നതിനും മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനുമുള്ള നടപടികൾ സ്വീകരിക്കുന്നതിനും ഇരുമ്പ് നിർമ്മിത ബോക്സ് ബോഡികളുമായി ഒരു താരതമ്യ വിശകലനം നടത്തുന്നു.
4. അലുമിനിയം അലോയ് ബോക്സ് ട്രക്കിന്റെ ഭാരം കുറഞ്ഞ പ്രഭാവം
ബോക്സ് ബോഡിക്ക് പുറമേ, അലുമിനിയം അലോയ്കൾ ഉപയോഗിച്ച് ബോക്സ്-ടൈപ്പ് ട്രക്ക് കണ്ടെയ്നറുകളുടെ വിവിധ ഘടകങ്ങൾ, മഡ്ഗാർഡുകൾ, റിയർ ഗാർഡുകൾ, സൈഡ് ഗാർഡുകൾ, ഡോർ ലാച്ചുകൾ, ഡോർ ഹിഞ്ചുകൾ, റിയർ ആപ്രോൺ അരികുകൾ എന്നിവയ്ക്കായി സ്റ്റീൽ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കാൻ കഴിയും, ഇത് കാർഗോ കമ്പാർട്ടുമെന്റിന് 30% മുതൽ 40% വരെ ഭാരം കുറയ്ക്കുന്നു. ശൂന്യമായ 4080mm×2300mm×2200mm കാർഗോ കണ്ടെയ്നറിന്റെ ഭാരം കുറയ്ക്കൽ പ്രഭാവം പട്ടിക 6 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. പരമ്പരാഗത ഇരുമ്പ് നിർമ്മിത കാർഗോ കമ്പാർട്ടുമെന്റുകളുടെ അമിത ഭാരം, പ്രഖ്യാപനങ്ങൾ പാലിക്കാത്തത്, നിയന്ത്രണ അപകടസാധ്യതകൾ എന്നിവയുടെ പ്രശ്നങ്ങൾ ഇത് അടിസ്ഥാനപരമായി പരിഹരിക്കുന്നു.
പരമ്പരാഗത സ്റ്റീലിനെ ഓട്ടോമോട്ടീവ് ഘടകങ്ങൾക്കായി അലുമിനിയം അലോയ്കൾ ഉപയോഗിച്ച് മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുന്നതിലൂടെ, മികച്ച ഭാരം കുറയ്ക്കൽ ഫലങ്ങൾ കൈവരിക്കാൻ മാത്രമല്ല, ഇന്ധന ലാഭം, എമിഷൻ കുറയ്ക്കൽ, വാഹന പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്തൽ എന്നിവയ്ക്കും ഇത് കാരണമാകും. നിലവിൽ, ഇന്ധന ലാഭത്തിൽ ഭാരം കുറയ്ക്കുന്നതിന്റെ സംഭാവനയെക്കുറിച്ച് വ്യത്യസ്ത അഭിപ്രായങ്ങളുണ്ട്. ഇന്റർനാഷണൽ അലുമിനിയം ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ടിന്റെ ഗവേഷണ ഫലങ്ങൾ ചിത്രം 9 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. വാഹന ഭാരം കുറയ്ക്കുന്ന ഓരോ 10% നും ഇന്ധന ഉപഭോഗം 6% മുതൽ 8% വരെ കുറയ്ക്കാൻ കഴിയും. ആഭ്യന്തര സ്ഥിതിവിവരക്കണക്കുകൾ പ്രകാരം, ഓരോ പാസഞ്ചർ കാറിന്റെയും ഭാരം 100 കിലോഗ്രാം കുറയ്ക്കുന്നത് ഇന്ധന ഉപഭോഗം 0.4 ലിറ്റർ / 100 കിലോമീറ്റർ കുറയ്ക്കാൻ സഹായിക്കും. ഇന്ധന ലാഭത്തിൽ ഭാരം കുറയ്ക്കുന്നതിന്റെ സംഭാവന വ്യത്യസ്ത ഗവേഷണ രീതികളിൽ നിന്ന് ലഭിച്ച ഫലങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്, അതിനാൽ ചില വ്യത്യാസങ്ങളുണ്ട്. എന്നിരുന്നാലും, ഇന്ധന ഉപഭോഗം കുറയ്ക്കുന്നതിൽ ഓട്ടോമോട്ടീവ് ഭാരം കുറയ്ക്കുന്നതിന് കാര്യമായ സ്വാധീനമുണ്ട്.
ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങളെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം, ലൈറ്റ് വെയ്റ്റിംഗ് പ്രഭാവം കൂടുതൽ വ്യക്തമാണ്. നിലവിൽ, ഇലക്ട്രിക് വാഹന പവർ ബാറ്ററികളുടെ യൂണിറ്റ് എനർജി ഡെൻസിറ്റി പരമ്പരാഗത ദ്രാവക ഇന്ധന വാഹനങ്ങളിൽ നിന്ന് വളരെ വ്യത്യസ്തമാണ്. ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങളുടെ പവർ സിസ്റ്റത്തിന്റെ ഭാരം (ബാറ്ററി ഉൾപ്പെടെ) പലപ്പോഴും മൊത്തം വാഹന ഭാരത്തിന്റെ 20% മുതൽ 30% വരെയാണ്. അതേസമയം, ബാറ്ററികളുടെ പ്രകടന തടസ്സങ്ങൾ മറികടക്കുക എന്നത് ലോകമെമ്പാടുമുള്ള ഒരു വെല്ലുവിളിയാണ്. ഉയർന്ന പ്രകടനമുള്ള ബാറ്ററി സാങ്കേതികവിദ്യയിൽ ഒരു പ്രധാന വഴിത്തിരിവ് ഉണ്ടാകുന്നതിനുമുമ്പ്, ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങളുടെ ക്രൂയിസിംഗ് ശ്രേണി മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനുള്ള ഒരു ഫലപ്രദമായ മാർഗമാണ് ലൈറ്റ് വെയ്റ്റിംഗ്. ഓരോ 100 കിലോഗ്രാം ഭാരം കുറയ്ക്കുന്നതിനും, ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങളുടെ ക്രൂയിസിംഗ് ശ്രേണി 6% മുതൽ 11% വരെ വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ കഴിയും (ഭാരം കുറയ്ക്കലും ക്രൂയിസിംഗ് ശ്രേണിയും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം ചിത്രം 10 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു). നിലവിൽ, ശുദ്ധമായ ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങളുടെ ക്രൂയിസിംഗ് ശ്രേണി മിക്ക ആളുകളുടെയും ആവശ്യങ്ങൾ നിറവേറ്റാൻ കഴിയില്ല, പക്ഷേ ഒരു നിശ്ചിത അളവിൽ ഭാരം കുറയ്ക്കുന്നത് ക്രൂയിസിംഗ് ശ്രേണി ഗണ്യമായി മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ശ്രേണി ഉത്കണ്ഠ ലഘൂകരിക്കുകയും ഉപയോക്തൃ അനുഭവം മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യും.
5. ഉപസംഹാരം
ഈ ലേഖനത്തിൽ അവതരിപ്പിച്ച അലുമിനിയം അലോയ് ബോക്സ് ട്രക്കിന്റെ പൂർണ്ണ അലുമിനിയം ഘടനയ്ക്ക് പുറമേ, അലുമിനിയം ഹണികോമ്പ് പാനലുകൾ, അലുമിനിയം ബക്കിൾ പ്ലേറ്റുകൾ, അലുമിനിയം ഫ്രെയിമുകൾ + അലുമിനിയം സ്കിന്നുകൾ, ഇരുമ്പ്-അലുമിനിയം ഹൈബ്രിഡ് കാർഗോ കണ്ടെയ്നറുകൾ എന്നിങ്ങനെ വിവിധ തരം ബോക്സ് ട്രക്കുകൾ ഉണ്ട്. ഭാരം കുറഞ്ഞത്, ഉയർന്ന നിർദ്ദിഷ്ട ശക്തി, നല്ല നാശന പ്രതിരോധം എന്നിവയുടെ ഗുണങ്ങൾ അവയ്ക്കുണ്ട്, കൂടാതെ നാശന സംരക്ഷണത്തിനായി ഇലക്ട്രോഫോറെറ്റിക് പെയിന്റ് ആവശ്യമില്ല, ഇലക്ട്രോഫോറെറ്റിക് പെയിന്റിന്റെ പാരിസ്ഥിതിക ആഘാതം കുറയ്ക്കുന്നു. പരമ്പരാഗത ഇരുമ്പ് നിർമ്മിത കാർഗോ കമ്പാർട്ടുമെന്റുകളുടെ അമിത ഭാരം, പ്രഖ്യാപനങ്ങൾ പാലിക്കാത്തത്, നിയന്ത്രണ അപകടസാധ്യതകൾ എന്നിവയുടെ പ്രശ്നങ്ങൾ അലുമിനിയം അലോയ് ബോക്സ് ട്രക്ക് അടിസ്ഥാനപരമായി പരിഹരിക്കുന്നു.
അലുമിനിയം അലോയ്കൾക്ക് എക്സ്ട്രൂഷൻ ഒരു അത്യാവശ്യ പ്രോസസ്സിംഗ് രീതിയാണ്, കൂടാതെ അലുമിനിയം പ്രൊഫൈലുകൾക്ക് മികച്ച മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങളുണ്ട്, അതിനാൽ ഘടകങ്ങളുടെ സെക്ഷൻ കാഠിന്യം താരതമ്യേന ഉയർന്നതാണ്. വേരിയബിൾ ക്രോസ്-സെക്ഷൻ കാരണം, അലുമിനിയം അലോയ്കൾക്ക് ഒന്നിലധികം ഘടക പ്രവർത്തനങ്ങളുടെ സംയോജനം നേടാൻ കഴിയും, ഇത് ഓട്ടോമോട്ടീവ് ലൈറ്റ്വെയ്റ്റിംഗിന് നല്ലൊരു മെറ്റീരിയലാക്കി മാറ്റുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, അലുമിനിയം അലോയ്കളുടെ വ്യാപകമായ പ്രയോഗം അലുമിനിയം അലോയ് കാർഗോ കമ്പാർട്ടുമെന്റുകൾക്ക് വേണ്ടത്ര ഡിസൈൻ ശേഷിയില്ല, രൂപീകരണ, വെൽഡിംഗ് പ്രശ്നങ്ങൾ, പുതിയ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾക്കുള്ള ഉയർന്ന വികസന, പ്രൊമോട്ട് ചെലവുകൾ തുടങ്ങിയ വെല്ലുവിളികളെ നേരിടുന്നു. അലുമിനിയം അലോയ്കളുടെ പുനരുപയോഗ പരിസ്ഥിതി പക്വത പ്രാപിക്കുന്നതിന് മുമ്പ് അലുമിനിയം അലോയ് സ്റ്റീലിനേക്കാൾ വില കൂടുതലാണ് എന്നതാണ് പ്രധാന കാരണം.
ഉപസംഹാരമായി, ഓട്ടോമൊബൈലുകളിൽ അലുമിനിയം അലോയ്കളുടെ പ്രയോഗ വ്യാപ്തി വിശാലമാകും, അവയുടെ ഉപയോഗം വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കും.ഊർജ്ജ ലാഭം, ഉദ്വമനം കുറയ്ക്കൽ, പുതിയ ഊർജ്ജ വാഹന വ്യവസായത്തിന്റെ വികസനം എന്നിവയുടെ നിലവിലെ പ്രവണതകളിൽ, അലുമിനിയം അലോയ് ഗുണങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള ആഴത്തിലുള്ള ധാരണയും അലുമിനിയം അലോയ് ആപ്ലിക്കേഷൻ പ്രശ്നങ്ങൾക്കുള്ള ഫലപ്രദമായ പരിഹാരങ്ങളും ഉള്ളതിനാൽ, ഓട്ടോമോട്ടീവ് ലൈറ്റ്വെയ്റ്റിങ്ങിൽ അലുമിനിയം എക്സ്ട്രൂഷൻ മെറ്റീരിയലുകൾ കൂടുതൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കപ്പെടും.
MAT അലൂമിനിയത്തിൽ നിന്ന് മെയ് ജിയാങ് എഡിറ്റ് ചെയ്തത്.
പോസ്റ്റ് സമയം: ജനുവരി-12-2024