Leichte Teile aus Aluminiumlegierungen für Automobile, integrierte Unterstützung bei Druckguss

1Kernanwendungsbereiche von Aluminiumlegierteilen

1. Neue Energiefahrzeuge

Typische Teile: Batteriestelle, Gehäuse des Motors, Aufbau der Karosserie, Teile des Fahrwerks

Vorteile: Leichtgewicht (gewichtsreduzierung von mehr als 30%) verbessert die Langlebigkeit, hohe Wärmeleitfähigkeit optimiert die Wärmeabgabe der Batterie,und integrierte Druckgießtechnik reduziert die Herstellungskosten.

2Luft- und Raumfahrt

Typische Teile: Haut, Fahrwerk, Motorgehäuse, Satellitenstütze

Vorteile: hohe spezifische Festigkeit (Zugfestigkeit ≥ 500 MPa), Ermüdungsbeständigkeit und Erfüllung extremer Umweltanforderungen durch Wärmebehandlung (z. B. Lösungsalterung).

3. Elektronische Ausrüstung

Typische Teile: Radiator der 5G-Basisstation, Chipträger, Scharnier des Klappbildschirms, Kamerahalter

Vorteile: Verarbeitungsgenauigkeit auf Mikronebene (Toleranz ±0,01 mm), anodisierte Oberflächenbehandlung verbessert die Verschleißfestigkeit und passt sich dem Trend der Miniaturisierung an.
4. Industrielle Automatisierung
Typische Teile: Roboterverbindungsgehäuse, Reduktorgehäuse, Präzisionsgetriebe
Vorteile: hohe Steifigkeit (Elastizitätsmodul 69 GPa) in Kombination mit leichter CNC-Bearbeitung mit fünf Achsen, um eine komplexe innere Struktur zu erreichen.
5. Medizinische Geräte
Typische Teile: Chirurgische Instrumentengriff, Bildgebungsausrüstung, künstliche Gelenkimplantate
Vorteile: Biokompatibilität (in Übereinstimmung mit der ASTM-Norm F67), Nichtmagnetisierung (z. B. Aluminiumlegierung 6061), Oberflächenpassivation zur Korrosionsbeständigkeit.
6. Kommunikationsmittel
Typische Teile: Filterkavität, Wärmeabnehmer der Basisstation, Glasfaseranschluss
Vorteile: Optimierung der Hochfrequenzsignalabschirmung (Leitfähigkeit ≥ 30% IACS), Mikro-Bogen-Oxidationstechnologie zur Verbesserung der Wetterbeständigkeit.
7. Schienenverkehr
Typische Teile: Türen für Hochgeschwindigkeitsbahnen, Karosserie-Rahmen, Triebwerksbauteile
Vorteile: Korrosionsbeständigkeit (Salzsprühprüfung ≥ 200 Stunden), hervorragende Schweißleistung (Schweißfestigkeit TIG/MIG ≥ 90% des Ausgangsmaterials).
8. Neue Energieanlagen
Typische Teile: Photovoltaik-Invertergehäuse, Energiespeicherbatteriegehäuse, Wasserstoffbrennstoffzelle Bipolarplatte
Vorteile: Der Anteil an recyceltem Aluminium ist gestiegen (CO2-Fußabdruck um 40% reduziert) und das Mikroporus-Schaumverfahren hat eine leichte Struktur erreicht.
9. Haushaltsgeräteindustrie
Typische Teile: Waschmaschine Innentrommel, Kühlschrank Kompressorgehäuse, Klimaanlage Kühlkörper
Vorteile: Das Oberflächensprühen (wie z. B. NCVM-Vakuumbeschichtung) erzielt eine sprühfreie ästhetische Wirkung und die Kosten sind 30% niedriger als für Edelstahl.
2. Kernmerkmale von Teilen aus Aluminiumlegierungen
1. Materialeigenschaften
Leichtgewicht und hohe Festigkeit: Dichte 2,7 g/cm3 (1/3 des Stahls) durch Legierung (z. B. 7075 mit Zink und Magnesium), um ein Gleichgewicht zwischen Festigkeit und Leichtgewicht zu erreichen.
Korrosionsbeständigkeit: Die natürliche Oxidfolie (Al2O3) blockiert das ätzende Medium und die Dicke der anodierten Schicht kann 50 μm (militärische Qualität) erreichen.
Einfach zu verarbeiten: Ausgezeichnete Duktilität (Verlängerung ≥ 12%), geeignet für Hochgeschwindigkeitsfräsen, Stempeln und Extrusionsguss.
Wärmeleitfähigkeit und elektrische Leitfähigkeit: Wärmeleitfähigkeit 200-240 W/m·K (besser als Kunststoffe für die Maschinenbauindustrie), elektrische Leitfähigkeit nach Kupfer.
Recycelbarkeit: Der Energieverbrauch von recyceltem Aluminium beträgt nur 5% des Energieverbrauchs von Originalaluminium, das den EU-Umweltschutznormen RoHS/REACH entspricht.
2. Verarbeitungsmerkmale

Hochpräzisionsguss:
Die CNC-Verarbeitung kann Mikron-Toleranzen erreichen (z. B. Spiegelpolierung von Ra0,02μm), die für optische Geräte und Halbleiteranlagen geeignet sind.
Die Fünf-Achsen-Verknüpfung von komplexen gekrümmten Oberflächen (z. B. Drehräder, konforme Kühlkanäle) reduziert die Sekundärveredelung.
Diversifizierte Oberflächenbehandlung:
Mikro-Bogen-Oxidation (MAO): Hochtemperaturbeständigkeit (> 500°C), Isolierung, für Flugzeugzündungshäuser verwendet.
PVD-Beschichtung: Die Härte der TiAlN-Beschichtung erreicht 3000HV und verlängert die Lebensdauer der Form um das 3- bis 5-fache.
Komplexe Strukturintegration:
Der 3D-Druck (SLM) bildet konforme Strömungskanal-Wärmesenkungen, und die innere Struktur hat keine toten Winkel.
Die Technik zur Verarbeitung mit tiefem Hohlraum (z. B. G-Code Adaptive Compensation) löst Werkzeuginterferenzprobleme.
3. Wirtschaftliche und ökologische Merkmale
Kostenwirksamkeit
Im Vergleich zu Titanlegierung/Edelstahl werden die Materialkosten um 50% gesenkt und die Verarbeitungseffizienz um 20% gesteigert.
Leichte Energieeffizienz
Für jede Verringerung des Gewichts des Fahrzeugs um 100 kg sinkt der Kraftstoffverbrauch um 0,3-0,5 L/100 km.
Nachhaltigkeit
Die CO2-Emissionen aus der Produktion von recyceltem Aluminium belaufen sich nur auf 5% des Originalaluminiums, was den ESG-Anforderungen entspricht.
III. Hauptherausforderungen und Lösungen
Kontrolle der thermischen Verformung
Zur Verringerung der Restbelastung um 80% wird eine Vakuumalterung (Temperatur 120°C±5°C) angewendet.
Optimierung der Schneidparameter (z. B. Liniengeschwindigkeit 200-500 m/min) zur Verringerung der Verarbeitungsschwingungen.
Reparatur von Mikro-Kratzen an der Oberfläche
Die Laserbeschichtungstechnologie füllt Mikron-Level-Fehler und stellt die Oberflächenrauheit auf unter Ra0,8 μm wieder her.
Umweltverträglichkeit:
Das Zyanidbeschichtungsprozess ist zu ersetzen und eine chromfreie Passivierung (z. B. Keramikbehandlung) zu verwenden, um die RoHS-Richtlinie zu erfüllen.

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