Hãy tưởng tượng những chiếc xe hơi của tương lai tiết kiệm nhiên liệu hơn, an toàn hơn và thân thiện với môi trường hơn - tất cả đều đạt được nhờ lựa chọn vật liệu sáng tạo. Nhôm định hình đang nổi lên như một "vũ khí bí mật" quan trọng để biến tầm nhìn này thành hiện thực.
Nhôm định hình được tạo ra bằng cách ép hợp kim nhôm qua khuôn để tạo ra nhiều hình dạng phức tạp khác nhau. Ứng dụng của chúng trong ô tô vô cùng đa dạng, xuất hiện trong các bộ phận kết cấu, thanh chống va đập, bộ tản nhiệt, các bộ phận nội thất và hầu hết mọi lĩnh vực thiết kế xe khác. Điều gì khiến nhôm định hình trở nên đặc biệt đến nỗi các nhà sản xuất ô tô lại đón nhận nó nhiệt tình như vậy?
Quá trình định hình cho phép khả năng hình học gần như không giới hạn, cho phép các kỹ sư tối ưu hóa hình dạng cho các yêu cầu hiệu suất cụ thể. Các tiết diện rỗng giúp giảm trọng lượng đồng thời cải thiện khả năng hấp thụ năng lượng, trong khi các cấu hình tùy chỉnh tăng cường độ cứng uốn và xoắn.
Với vô số hợp kim nhôm có sẵn, các ứng dụng ô tô chủ yếu sử dụng hợp kim dòng 6xxx. Các hợp kim magie-silicon này mang lại sự cân bằng tốt nhất về độ bền, khả năng chống ăn mòn và khả năng định hình.
| Hợp kim, trạng thái | Giới hạn chảy (MPa) | Độ bền kéo (MPa) | Độ giãn dài (%) | Chất lượng bề mặt | Hiệu suất uốn | Khả năng định hình & Chi phí |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 6063, T6 | 170 | 205 | 8-10 | Tuyệt vời | Tốt | Khả năng định hình tuyệt vời, làm nguội dễ dàng |
| 6005A, T61 | 225 | 260 | 8 | Tuyệt vời | Tốt | Khả năng định hình tuyệt vời và phản ứng làm nguội nhanh |
| 6008, T6 | 215 | 270 | 8 | Tuyệt vời | Tốt | Khả năng định hình tuyệt vời và phản ứng làm nguội nhanh |
| 6061, T6 | 240 | 260 | 8 | Tốt | Có kiểm soát | Khả năng định hình tốt, yêu cầu làm nguội khắt khe |
| 6082, T6 | 260 | 310 | 6 | Tốt | Có kiểm soát | Khả năng định hình tốt, yêu cầu làm nguội rất khắt khe |
Đối với các ứng dụng độc đáo như ống vi định hình, các hợp kim như 1100 (khả năng tạo hình tuyệt vời) và 3003 (độ bền cao hơn) có thể được chỉ định cho các bộ phận chuyên dụng như ống đa cổng và bộ trao đổi nhiệt vi kênh.
Vi cấu trúc của một sản phẩm định hình - bao gồm kích thước hạt, hình thái và đặc điểm lớp bề mặt - ảnh hưởng quan trọng đến các đặc tính cơ học. Các đặc điểm này phụ thuộc vào cả thành phần hợp kim và các thông số xử lý như nhiệt độ định hình và tốc độ làm nguội.
Tuyên bố Sản phẩm Môi trường (EPD) cung cấp dữ liệu toàn diện về tác động sinh thái của nhôm định hình, giúp các nhà sản xuất ô tô đưa ra lựa chọn vật liệu sáng suốt.
Do mối quan hệ phức tạp giữa lựa chọn hợp kim, thông số xử lý và các đặc tính cuối cùng, sự hợp tác chặt chẽ với các nhà sản xuất định hình có kinh nghiệm là điều cần thiết để đạt được hiệu suất tối ưu và hiệu quả chi phí.
Nhôm định hình đang chứng tỏ là không thể thiếu đối với các sáng kiến giảm trọng lượng, an toàn và bền vững trong ô tô. Thông qua việc lựa chọn vật liệu sáng suốt, kiểm soát vi cấu trúc và nhận thức về môi trường, các nhà sản xuất ô tô có thể tận dụng tối đa lợi thế của nhôm để tạo ra thế hệ xe hiệu suất cao tiếp theo.