Aluminium w branży automotive

, 7 października 2015, 10:15

Po raz pierwszy aluminium zostało użyte przy produkcji samochodów już na początku XX w. Przez kolejnych sto lat, producenci pojazdów i ich wyposażenia ostrożnie podchodzili do tego lekkiego metalu. Obecnie sięgają po niego coraz częściej – ze względu na wymagania współczesnego rynku motoryzacyjnego.

Ciekawostką jest, że aluminium w motoryzacji pojawiło się pierwszy raz już na początku XX wieku. W 1908 roku zbudowano prototyp Bugatti Type 10, którego nadwozie wykonano z nitowanych blach aluminiowych; także niektóre z elementów podwozia odlano ze stopów tego metalu. Trzeba jednak podkreślić, że był to prototyp, który nie wywołał rewolucji, a tym samym nie okazał się znaczący dla historii motoryzacji.

Dużo więcej uwagi przykuło Audi swą limuzyną A8 z 1994 roku. Producent ogłosił wszem i wobec, że jest to pierwszy samochód, którego konstrukcja nadwozia wykonana jest w całości z aluminium. W odróżnieniu od wspomnianego Bugatti, Audi A8 było autem produkowanym na masową skalę i to właśnie dlatego zostało okrzyknięte pierwszym alu-autem. Warto zaznaczyć, że początkowo opinie na jego temat były sceptyczne: znawcy byli zdania, że tak kosztowna i skomplikowana technologia nie sprawdzi się w samochodzie produkowanym masowo. Czas pokazał, że Audi zyskało na innowacyjnej koncepcji. Mało tego, inne firmy zaczęły stosować podobne rozwiązania, a aluminium znalazło szerokie zastosowanie w branży automotive.

Zanim aluminium wtargnęło do motoryzacji, prym wiodła w nim stal. W miarę upływu lat zastępowano ją lżejszym metalem, którego średnia ilość w samochodach osobowych w 1976 r. wynosiła ok. 39 kg. Przeszło 30 lat później, czyli w 2010 r. było to już 151 kg. Tendencja jest więc wyraźnie wzrostowa, co rodzi pytanie, czy kiedyś aluminium zdoła zupełnie wyprzeć stal z branży.

Dlaczego aluminium?

Aluminium większości kojarzy się z materiałem miękkim, które nawet dziecko jest w stanie zgiąć w rękach. Skąd więc pomysł, aby stosować je w produkcji aut? Okazuje się, że choć aluminium samo w sobie jest materiałem plastycznym o trzeciorzędnej wytrzymałości, używane jest głównie jako stop z innymi metalami. Zwykle łączy się je z krzemem, miedzią, magnezem i manganem – powstałe w ten sposób stopy kumulują walory swoich składowych.

Problematyczne tkwi w tym, że koszt produkcji wspomnianych stopów przewyższa koszt produkcji stali. Mimo to, stosowanie ich w motoryzacji okazuje się być dużo korzystniejsze, głównie dlatego, że umożliwiają obniżenie masy pojazdu, a co za tym idzie, oszczędność w zużyciu energii. Auta skonstruowane przy użyciu aluminium są lżejsze, dzięki czemu są bardziej wydajne i mają lepsze osiągi przy mniejszym spalaniu. Mniejsza ilość zużytego paliwa oznacza nie tylko oszczędność, ale i mniejszą emisję substancji szkodliwych do atmosfery. Fakt wykorzystania aluminium prezentowany jest zwykle jako zaleta pojazdu lub przynajmniej ciekawostka. Przykładowo bryła Tesli Model S zbudowana została z profili aluminiowych o łącznej masie 104 kg, a użycie aluminium w najpopularniejszym pick-upie Forda, modelu F-150 zredukowało jego masę aż o 320 kg. Dla producentów jest to szczególnie istotne, ponieważ muszą się liczyć ze stale wzrastającymi wymogami dotyczącymi emisji dwutlenku węgla. Według badania Ducker Worldwide, redukcja wagi 17 milionów aut wyprodukowanych w Europie, zaowocuje zmniejszeniem spalania średnio o 65 litrów paliwa, co w całym okresie eksploatacji pojazdu pozwoli zredukować emisję CO2 do atmosfery aż o 43 miliony ton.

Alu-auta

Coraz częściej spotykamy się z tym, że aluminium stanowi powszechnie stosowany materiał w branży motoryzacyjnej. Czasem stosuje się go jedynie przy produkcji różnego rodzaju dodatków, takich jak nakładki na pedały, klamki, listwy ozdobne, a czasem jako główny materiał konstrukcyjny. Elementy konstrukcyjne pojazdu wykonane ze stopów aluminium cechują się nie tylko wysoką odpornością na warunki atmosferyczne, co wyklucza korozję, z kolei duża wytrzymałość gwarantuje bezpieczeństwo w przypadku kolizji. Najlepiej sprawdza się tu połączenie odpowiedniego stopu aluminium ze stalą wysokowytrzymałościową, dzięki czemu powstają konstrukcje o rekordowych parametrach pochłaniania energii. Belki boczne w systemach drzwiowych, podłużnice i znajdujące się za zderzakami pochłaniacze energii – tu coraz częściej pojawiają się komponenty na bazie aluminium.

Dziś można już powiedzieć, że aluminium wypiera stal, plastik i miedź w elementach zderzeniowych, systemach wymiany ciepła, okablowaniu i innych elementach. Zważywszy na cenę aluminium,  częściej używa się go raczej w modelach uchodzących za luksusowe. Producenci takich aut mogą powoływać się na ich małą wagę, ekonomię i walory ekologiczne. Mowa tu oczywiście o pojazdach, w których zastosowano aluminium na szerszą skalę, czyli zamontowano aluminiową karoserię, konstrukcję, silnik, zawieszenie czy skrzynię biegów. Coraz częściej używa się też elementów ozdobnych z polerowanych elementów aluminiowych – dekoracyjnych osłon tablicy przyrządów czy listew przy szybach. Choć królują w klasie Premium, są coraz częściej używane również w autach niższych klas. Rzecz jasna w samochodzie, którym jeździ przeciętny Nowak również odnajdziemy całe mnóstwo mniejszych elementów aluminiowych, jak np. felgi, tłoki, zaciski hamulcowe, zderzaki.

Warto jednak zaznaczyć, że wykorzystanie aluminium w branży automotive nie ogranicza się do aut osobowych.

– „Aluminium znajduje szerokie zastosowanie w branży motoryzacyjnej, obejmującej również autobusy i samochody ciężarowe, które często stanowią głównego odbiorcę. W najbliższych latach przewidywany jest stały wzrost zapotrzebowania na rozwiązania aluminiowe dla tych segmentów." – mówi Piotr Chmielewski, Dyrektor Automotive Sapa Polska, producenta aluminiowych komponentów dla przemysłu motoryzacyjnego.

Obecnie notuje się duże zainteresowanie i wykorzystanie aluminium w branży motoryzacyjnej. Jest to materiał chętnie wykorzystywany przez producentów i ceniony przez użytkowników. Pozwala to wierzyć, że w przyszłości będziemy mieli z nim coraz częściej do czynienia.

Dowiedz się więcej

Samochodowe DNA lekarstwem na złodziei?
Samochodowe DNA lekarstwem na złodziei?

Na wprowadzenie interesującego rozwiązania zdecydowała się firma VB Leasing. Jako pierwsza w Polsce, firma leasingowa będzie stosować innowacyjne zabezpieczenie antykradzieżowe pod nazwą DNA Program. Auta będą oznaczane mikrocząsteczkami z unikalnym „kodem genetycznym”. Prosty sposób na złodziej samochodów? Podbijająca świat technologia DNA polega na naniesieniu unikalnych dla danego przedmiotu tysięcy mikrokropek. O oznaczeniu informują specjalne nalepki […]

Komentarze

Brak komentarzy