Mit der zunehmenden Automobilproduktion und dem steigenden Absatz steigen Energieverbrauch und Schadstoffemissionen bei der Herstellung und Nutzung von Automobilen. Gleichzeitig nimmt die Umweltbelastung zu. Um die nachhaltige Entwicklung der Automobilindustrie zu fördern, wird daher unter der Prämisse, die Steifigkeit, Festigkeit und Sicherheit des Fahrzeugs zu gewährleisten, durch Materialänderungen der Fahrzeugstruktur und -teile das Gewicht des Fahrzeugs reduziert, was für die Verbesserung der Kraftstoffeffizienz und die Reduzierung der Schadstoffemissionen von Bedeutung ist. Die Emissionswerte haben einen sehr großen Einfluss auf die Fahrzeugentwicklung. Leichtbaufahrzeuge sparen nicht nur Energie und reduzieren Emissionen, sondern verbessern auch die Stabilität und Dynamik des Fahrzeugs während der Fahrt. Dieser Artikel beschreibt hauptsächlich Magnesiumlegierungen und Aluminiumlegierung , die derzeit am häufigsten verwendeten Leichtbaumaterialien für die Automobilindustrie, und analysiert ihre Eigenschaften und Vorteile sowie den zukünftigen Entwicklungstrend im Bereich des Leichtbaus für die Automobilindustrie.

Ausgehend vom aktuellen Entwicklungstrend wird die Automobilforschung und -entwicklung künftig verstärkt auf Leichtbau setzen, um die Umwelt zu schonen und Energie und Ressourcen zu sparen. Der Einsatz von Leichtbauwerkstoffen wie hochfestem Stahl, Aluminiumlegierung Magnesiumlegierungen und Verbundwerkstoffe können im Automobilbau effektiv Leichtbau erreichen. Darüber hinaus können moderne Fertigungsverfahren wie Warmumformung, Laserschweißen und hydraulische Umformung eingesetzt werden. Aluminiumlegierungen werden aufgrund ihrer Vorteile wie geringer Dichte, guter Korrosionsbeständigkeit und einfacher Verarbeitung häufig im Leichtbau eingesetzt.

Aluminium ist ein Leichtmetall mit guter elektrischer und thermischer Leitfähigkeit sowie guter Korrosionsbeständigkeit. Gleichzeitig ist die Bearbeitungsleistung von Aluminiumlegierungen besser als die herkömmlicher Metallwerkstoffe. Aluminium hat einen niedrigen Schmelzpunkt. Die Rückgewinnungsrate von Aluminium während des gesamten Nutzungs- und Recyclingprozesses liegt bei mindestens 90 %. Aluminiumlegierungen weisen eine sehr gute Reproduzierbarkeit auf und sind daher derzeit das ideale Material für die Leichtbauweise von Automobilen.

Die Verwendung von Teile aus Aluminiumlegierung In Automobilen kann das Gewicht des gesamten Fahrzeugs effektiv reduziert, der Schwerpunkt des Fahrzeugs gesenkt und das Leichtgewicht des Fahrzeugs wirklich realisiert werden. Durch die Gewichtsreduzierung des Fahrzeugs wird die Beschleunigungsleistung beim Fahren verbessert, das Auto wird stabiler und komfortabler, und auch Geräusche und Vibrationen werden reduziert.

Die Anwendung von Aluminiumlegierungen im Automobilleichtbau umfasst hauptsächlich Schmiedeteile aus Aluminiumlegierungen, Metalldruckgussteile, Extrusions- und Ziehprodukte aus Aluminiumlegierungen usw.

Aluminiumgusslegierungen werden im aktuellen Leichtbau von Automobilen am häufigsten eingesetzt. Sie werden hauptsächlich in Automobilmotoren, Fahrwerken, Radnaben und anderen Konstruktionen verwendet. Der Motor gilt als Herzstück des Automobils und besteht aus Zylinderkopf, Zylinderblock und Kolben. Durch die Verwendung von Aluminiumlegierungen lässt sich nicht nur das Gesamtgewicht des Motors effektiv reduzieren, sondern auch die entstehende Wärme rechtzeitig ableiten und so die Effizienz des Motors steigern.

Die Schweißbarkeit von Aluminiumlegierungsblechen ist während des Gebrauchs schlechter als die von Stahl, was die Schweißleistung und die Schweißqualität von verbessert Aluminiumlegierungsblech und erweitert den Anwendungsbereich von Aluminiumlegierungen. Anwendung der Warmumformungstechnologie, der superplastischen Umformungstechnologie und der elektromagnetischen Koinzidenzumformungstechnologie zur Verbesserung der Umformbarkeit und Umformungsqualität von Aluminiumlegierungsplatten .

Derzeit zusätzlich zu traditionellen Aluminiumprofil Aluminiumbasierte Verbundwerkstoffe werden aufgrund ihrer Vorteile wie geringer Dichte, hoher Festigkeit und hoher Korrosionsbeständigkeit häufig im Automobil-Leichtbau eingesetzt. Im Vergleich zu herkömmlichen Gusseisenkolben sind Automobilkolben um etwa 10 % leichter, während ihre Wärmeableitungsleistung um das Vierfache gesteigert ist. Aufgrund von Preisbeschränkungen und Produktionsqualitätskontrollen sind aluminiumbasierte Verbundwerkstoffe bisher nicht in großem Maßstab eingesetzt worden, haben sich aber bei einigen Autoteilen bereits als hervorragend erwiesen.

Angesichts der rasanten wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Entwicklung, der Energiekrisen und Umweltprobleme können Leichtbaufahrzeuge die Kraftstoffeffizienz effektiv verbessern und so den Schadstoffausstoß reduzieren. Magnesiumlegierungen, Aluminiumlegierungen und andere Metalle werden aufgrund ihrer Vorteile und Eigenschaften häufig im Leichtbau eingesetzt. Zukünftig werden technologische Verbesserungen dazu beitragen, die Materialkosten zu senken, die Materialausnutzung zu erhöhen und umweltfreundliche und praktikable Materialien zu entwickeln. Auch recycelbare neue Materialien sind ein unvermeidlicher Trend in der Forschung und Entwicklung im Bereich des automobilen Leichtbaus.