آلومینیوم و صنعت خودرو
دسترسی سریع به محتوای این مطلب
بیش از صد سال است که از آلومینیوم برای تولید خودرو استفاده می‌شود. امروزه، پس از فولاد، آلومینیوم به عنوان دومین فلز پُرمصرف شناخته می‌شود. جالب است بدانید که 1 کیلوگرم آلومینیوم می‌تواند به جای 2 کیلوگرم فولاد یا چُدن استفاده شود و این عاقلانه است که از آن در فرآیند تولید خودرو استفاده شود تا به نوعی از هزینه‌های اضافی جلوگیری شود. در این مطلب می‌خواهیم در مورد آلومینیوم و صنعت خودرو صحبت کنیم. با ما همراه باشید.
کمی در مورد تاریخچه آلومینیوم بدانیم
در حقیقت، اولین اتومبیل اسپرت با بدنه‌ی آلومینیوم در نمایشگاه بین المللی اتومبیل برلین در سال 1899 به نمایش درآمد. در سال 1901، کارل بنز که با مرسدس بنز همکاری می‌کرد، اولین موتور اتومبیل آلومینیومی را ساخت. به دلیل مشکلات اولیه در فلزکاری با آلومینیوم و قیمت بالای آن در آن زمان، بیش از 60 سال طول کشید تا آلومینیوم به طور گسترده در صنعت خودرو مورد استفاده قرار گیرد.
در سال 1997، فردی به نام آئودی، تولید اتومبیل‌های بدنه‌ی آلومینیومی را آغاز کرد. در آن سال، استفاده از آلومینیوم باعث شد که وزن بدنه‌ی خودرو تا 239 کیلوگرم کاهش پیدا کند و در کاهش مصرف سوخت، صرفه‌جویی شود. تمامی این ویژگی‌های برتر آلومینیوم باعث شد که استفاده از این فلز، مورد توجه صنعتگران قرار گیرد.
آلومینیوم چیست؟
آلومینیوم، یک عنصر فلزی است که از نظر میزان قلع و سرب در گروه «فلز ضعیف» طبقه‌بندی می‌شود؛ زیرا بسیار انعطاف‌پذیر است. آلومینیوم به راحتی با عناصر دیگر مخلوط شده و آلیاژهایی سبُک اما قوی ایجاد می‌کند. آلومینیوم، بسیار سبُک است، گرما و برق را به خوبی هدایت می‌کند و غیر مغناطیسی است. تمامی این خواص، آلومینیوم را برای کاربردهای بسیار متنوع، ایده‌آل می‌کند؛ از ساختمان‌سازی گرفته تا ساخت ظروف پخت‌وپز و … !
آلومینیوم و صنعت خودرو؛ چرا صنعت خودرو به آلومینیوم نیاز دارد؟
همان طور که گفتیم، آلومینیوم کاربردهای گسترده‌ای در صنعت خودرو دارد. از آلومینیوم برای قاب و بدنه‌ی خودرو، سیم‌کشی برق، چرخ‌ها، لامپ‌ها، لوله‌های تهویه‌ی هوا، قطعات موتور (پیستون، رادیاتور، سرسیلندر) و آهن‌ربا (برای سرعت‌سنج‌ها، دورسنج‌ها و کیسه‌های هوا) استفاده می‌کنند. استفاده از آلومینیوم برای تولید خودرو به جای فولاد، مزایای زیادی را به همراه دارد:
عملکرد بهتر
به طور متوسط، بسته به نوع محصول، آلومینیوم 10 تا 40 درصد سبک‌تر از فولاد است. وسایل نقلیه‌ی ساخته‌شده از آلومینیوم، شتاب، ترمزگیری و حتی هندلینگ بهتر دارند.
ایمنی بیشتر
آلومینیوم می‌تواند هنگام سقوط، دو برابر بیشتر از وزن فولاد انرژی جذب کند. وسایل نقلیه‌ی ساخته‌شده از آلومینیوم، سبک‌تر، به توقف کوتاه‌تر نیاز دارند و به جلوگیری از برخورد کمک می‌کنند.
مزایای زیست محیطی
تقریباً 90 درصد از ضایعات آلومینیوم خودرو، بازیابی و بازیافت می‌شوند. جایگزینی ناوگان وسایل نقلیه‌ی فولادی با وسایل نقلیه‌ی آلومینیومی می‌تواند باعث صرفه‌جویی 108 میلیون بُشکه نفت خام و جلوگیری از 44 میلیون تُن انتشار CO2 شود.
راندمان سوخت بهتر
وسایل نقلیه با اجزای آلومینیوم می‌توانند 24 درصد سبک‌تر از اجزای فولادی باشند. با این کار در هر 100 مایل، 0.7 گالن سوخت صرفه‌جویی می‌شود که صرفه‌جویی 15 درصدی در مصرف سوخت برای خودروهای فولادی است.
ماندگاری بالا
وسایل نقلیه با اجزای آلومینیوم، عمر طولانی‌تری دارند؛ چرا که دیرتر زنگ می‌زنند.
جالب است بدانید که فرآیند جوشکاری آلومینیوم نسبت به فولاد، متفاوت است. به طور کلی، جوشکاری آلومینیوم، تکنیک‌های متفاوت، گازهای محافظ جوشکاری متفاوت و فرآیندهای پیش و پس از جوشکاری مختلفی را می‌طلبد؛ اگر می‌خواهید در این باره بیشتر بدانید، می‌توانید روی لینک زیر کلیک کنید:
چه فلزات دیگری به طور معمول در ساخت وسایل نقلیه استفاده می‌شوند؟
علاوه بر آلومینیوم، از فولاد هم استفاده‌های زیادی در صنعت خودرو می‌شود. فولاد، هنوز یک پایه‌ی اصلی در ساخت خودرو است. فولاد در بدنه و قاب، مخزن سوخت، بلوک موتور، محورها، چرخ‌دنده‌ها، ترمزها و کابل‌ها استفاده می‌شود.
به عنوان مثال، مس در سیم‌کشی برق استفاده می‌شود؛ در حالی که از برنج در رادیاتور استفاده می‌کنند. فلزات دیگر که به مقادیر کمتری استفاده می‌شوند، عبارتند از: کروم، سرب، منیزیم، منگنز، نیکل و روی.
تفاوت آلومینیوم با سایر فلزات در چیست؟
آلومینیوم و سایر فلزها را می‌توان از جهات مختلف، دسته‌بندی کرد:
وزن
آلومینیوم سبُک است؛ به گونه‌ای که وزن آن یک‌سوم وزن فولاد است.
استحکام و قدرت
با وجود وزن سبک، آلومینیوم، فلزی قوی است؛ آلیاژهای آلومینیوم دارای مقاومت کششی از 70 تا 700 مگاپاسکال هستند. برخلاف فولاد، آلومینیوم در دمای پایین، شکننده نمی‌شود. در حقیقت، قدرت آلومینیوم هنگام سردشدن، افزایش پیدا می‌کند.
انعطاف پذیری
آلومینیوم در عین قوی‌بودن از انعطاف‌پذیری خوبی نیز برخوردار است. این فلز با عبور از داخل قالب به هر شکل دلخواه خارج می‌شود؛ حتی می‌تواند به صورت گرم یا سرد اکسترود شود.
رسانایی
آلومینیوم، رسانای عالی گرما و برق است.
بازتاب
آلومینیوم، منعکس‌کننده‌ی خوبی برای نور و گرما است.
مقاومت در برابر خوردگی
آلومینیوم با اکسیژن موجود در هوا واکنش داده و یک لایه‌ی نازک میکروسکوپی از اُکسید ایجاد می‌کند. این لایه، تنها 4 نانومتر ضخامت دارد، اما از آلومینیوم در برابر خوردگی محافظت می‌کند.
آلومینیوم و فولاد ضد زنگ، ممکن است شبیه به هم به نظر برسند، اما در واقع کاملاً با هم متفاوت هستند. به طور کلی، آلومینیوم و فولاد ضد زنگ، هر دو دارای کاربردهای متفاوتی در صنایع هستند؛ برای درک بهتر تفاوت هر کدام، می‌توانید مطلب زیر را بخوانید
آلومینیوم، یکی از متداول‌ترین فلزها است که در بسیاری از صنایع، به خصوص صنعت خودرو، نقش مهمی دارد. آلومینیوم را می‌توان از جهت ماندگاری، رسانایی، مقاومت در برابر خوردگی و حتی وزن، به راحتی مورد بررسی قرار داد. همان طور که اشاره کردیم، آلومینیوم نسبت به فولاد، وزن کمی دارد و رسانای عالی گرما و برق است؛ علاوه بر این، از استحکام خوبی برخوردار است و در برابر خوردگی مقاوم است. در آخر برای اینکه از درجات مختلف آلومینیوم اطلاع داشته باشید، پیشنهاد ما به شما این است که مقاله «معرفی درجات آلومینیوم» را در سایت بخوانید.