બોક્સ પ્રકારના ટ્રક પર એલ્યુમિનિયમ એલોયનો ઉપયોગ સંશોધન

૧.પરિચય

ઓટોમોટિવ લાઇટવેઇટિંગ વિકસિત દેશોમાં શરૂ થયું હતું અને શરૂઆતમાં પરંપરાગત ઓટોમોટિવ જાયન્ટ્સ દ્વારા તેનું નેતૃત્વ કરવામાં આવતું હતું. સતત વિકાસ સાથે, તેને નોંધપાત્ર વેગ મળ્યો છે. ભારતીયોએ ઓટોમોટિવ ક્રેન્કશાફ્ટ બનાવવા માટે એલ્યુમિનિયમ એલોયનો ઉપયોગ કર્યો ત્યારથી લઈને 1999 માં ઓડી દ્વારા ઓલ-એલ્યુમિનિયમ કારના પ્રથમ મોટા પાયે ઉત્પાદન સુધી, ઓછી ઘનતા, ઉચ્ચ ચોક્કસ શક્તિ અને જડતા, સારી સ્થિતિસ્થાપકતા અને અસર પ્રતિકાર, ઉચ્ચ રિસાયક્લેબિલિટી અને ઉચ્ચ પુનર્જીવન દર જેવા ફાયદાઓને કારણે ઓટોમોટિવ એપ્લિકેશન્સમાં એલ્યુમિનિયમ એલોયમાં મજબૂત વૃદ્ધિ જોવા મળી છે. 2015 સુધીમાં, ઓટોમોબાઇલમાં એલ્યુમિનિયમ એલોયનો ઉપયોગ 35% થી વધુ થઈ ગયો હતો.

ચીનમાં ઓટોમોટિવ લાઇટવેઇટિંગ 10 વર્ષ કરતા પણ ઓછા સમય પહેલા શરૂ થયું હતું, અને ટેકનોલોજી અને એપ્લિકેશન સ્તર બંને જર્મની, યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ અને જાપાન જેવા વિકસિત દેશો કરતા પાછળ છે. જોકે, નવા ઉર્જા વાહનોના વિકાસ સાથે, મટીરીયલ લાઇટવેઇટિંગ ઝડપથી પ્રગતિ કરી રહ્યું છે. નવા ઉર્જા વાહનોના ઉદયનો લાભ લઈને, ચીનની ઓટોમોટિવ લાઇટવેઇટિંગ ટેકનોલોજી વિકસિત દેશો સાથે પકડવાનું વલણ દર્શાવે છે.

ચીનનું હળવા વજનનું મટિરિયલ્સનું બજાર વિશાળ છે. એક તરફ, વિદેશમાં વિકસિત દેશોની તુલનામાં, ચીનની હળવા વજનની ટેકનોલોજી મોડી શરૂ થઈ, અને એકંદર વાહન કર્બ વજન મોટું છે. વિદેશી દેશોમાં હળવા વજનના મટિરિયલ્સના પ્રમાણના માપદંડને ધ્યાનમાં લેતા, ચીનમાં હજુ પણ વિકાસ માટે પૂરતી જગ્યા છે. બીજી તરફ, નીતિઓ દ્વારા સંચાલિત, ચીનના નવા ઉર્જા વાહન ઉદ્યોગનો ઝડપી વિકાસ હળવા વજનના મટિરિયલ્સની માંગને વધારશે અને ઓટોમોટિવ કંપનીઓને હળવા વજન તરફ આગળ વધવા માટે પ્રોત્સાહિત કરશે.

ઉત્સર્જન અને બળતણ વપરાશના ધોરણોમાં સુધારો ઓટોમોટિવ લાઇટવેઇટિંગને વેગ આપવા માટે દબાણ કરી રહ્યો છે. ચીને 2020 માં ચાઇના VI ઉત્સર્જન ધોરણોને સંપૂર્ણપણે અમલમાં મૂક્યા. "પેસેન્જર કારના બળતણ વપરાશ માટે મૂલ્યાંકન પદ્ધતિ અને સૂચકાંકો" અને "ઊર્જા બચત અને નવી ઉર્જા વાહન ટેકનોલોજી રોડમેપ" અનુસાર, 5.0 L/km બળતણ વપરાશ ધોરણ. એન્જિન ટેકનોલોજી અને ઉત્સર્જન ઘટાડામાં નોંધપાત્ર સફળતા માટે મર્યાદિત જગ્યાને ધ્યાનમાં લેતા, હળવા વજનના ઓટોમોટિવ ઘટકો માટે પગલાં અપનાવવાથી વાહન ઉત્સર્જન અને બળતણ વપરાશને અસરકારક રીતે ઘટાડી શકાય છે. નવા ઉર્જા વાહનોનું હળવા વજન ઉદ્યોગના વિકાસ માટે એક આવશ્યક માર્ગ બની ગયું છે.

2016 માં, ચાઇના ઓટોમોટિવ એન્જિનિયરિંગ સોસાયટીએ "એનર્જી સેવિંગ એન્ડ ન્યૂ એનર્જી વ્હીકલ ટેકનોલોજી રોડમેપ" જારી કર્યો, જેમાં 2020 થી 2030 સુધી નવા ઉર્જા વાહનો માટે ઉર્જા વપરાશ, ક્રૂઝિંગ રેન્જ અને ઉત્પાદન સામગ્રી જેવા પરિબળોનું આયોજન કરવામાં આવ્યું હતું. નવા ઉર્જા વાહનોના ભાવિ વિકાસ માટે લાઇટવેઇટિંગ એક મુખ્ય દિશા હશે. લાઇટવેઇટિંગ ક્રૂઝિંગ રેન્જમાં વધારો કરી શકે છે અને નવા ઉર્જા વાહનોમાં "રેન્જ ચિંતા" ને દૂર કરી શકે છે. વિસ્તૃત ક્રૂઝિંગ રેન્જની વધતી માંગ સાથે, ઓટોમોટિવ લાઇટવેઇટિંગ તાત્કાલિક બની જાય છે, અને તાજેતરના વર્ષોમાં નવા ઉર્જા વાહનોનું વેચાણ નોંધપાત્ર રીતે વધ્યું છે. સ્કોર સિસ્ટમ અને "ઓટોમોટિવ ઉદ્યોગ માટે મધ્ય-થી-લાંબા ગાળાના વિકાસ યોજના" ની જરૂરિયાતો અનુસાર, એવો અંદાજ છે કે 2025 સુધીમાં, ચીનમાં નવા ઉર્જા વાહનોનું વેચાણ 6 મિલિયન યુનિટથી વધુ થઈ જશે, જેનો ચક્રવૃદ્ધિ વાર્ષિક વૃદ્ધિ દર 38% થી વધુ હશે.

2. એલ્યુમિનિયમ એલોય લાક્ષણિકતાઓ અને એપ્લિકેશનો

2.1 એલ્યુમિનિયમ એલોયની લાક્ષણિકતાઓ

એલ્યુમિનિયમની ઘનતા સ્ટીલ કરતા એક તૃતીયાંશ છે, જે તેને હળવા બનાવે છે. તેમાં ઉચ્ચ ચોક્કસ શક્તિ, સારી એક્સટ્રુઝન ક્ષમતા, મજબૂત કાટ પ્રતિકાર અને ઉચ્ચ રિસાયક્લેબિલિટી છે. એલ્યુમિનિયમ એલોય મુખ્યત્વે મેગ્નેશિયમથી બનેલા, સારા ગરમી પ્રતિકાર, સારા વેલ્ડીંગ ગુણધર્મો, સારી થાક શક્તિ, ગરમીની સારવાર દ્વારા મજબૂત થવાની અક્ષમતા અને ઠંડા કાર્ય દ્વારા તાકાત વધારવાની ક્ષમતા દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. 6 શ્રેણી મુખ્યત્વે મેગ્નેશિયમ અને સિલિકોનથી બનેલા દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે, જેમાં Mg2Si મુખ્ય મજબૂતીકરણનો તબક્કો છે. આ શ્રેણીમાં સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતા એલોય 6063, 6061 અને 6005A છે. 5052 એલ્યુમિનિયમ પ્લેટ એ AL-Mg શ્રેણીની એલોય એલ્યુમિનિયમ પ્લેટ છે, જેમાં મેગ્નેશિયમ મુખ્ય એલોયિંગ તત્વ છે. તે સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતું એન્ટી-રસ્ટ એલ્યુમિનિયમ એલોય છે. આ એલોયમાં ઉચ્ચ શક્તિ, ઉચ્ચ થાક શક્તિ, સારી પ્લાસ્ટિસિટી અને કાટ પ્રતિકાર છે, ગરમીની સારવાર દ્વારા મજબૂત કરી શકાતો નથી, અર્ધ-ઠંડા કાર્ય સખ્તાઇમાં સારી પ્લાસ્ટિસિટી, ઠંડા કાર્ય સખ્તાઇમાં ઓછી પ્લાસ્ટિસિટી, સારી કાટ પ્રતિકાર અને સારી વેલ્ડીંગ ગુણધર્મો ધરાવે છે. તેનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે સાઇડ પેનલ્સ, છત કવર અને દરવાજા પેનલ્સ જેવા ઘટકો માટે થાય છે. 6063 એલ્યુમિનિયમ એલોય એ AL-Mg-Si શ્રેણીમાં ગરમી-સારવારપાત્ર મજબૂતીકરણ એલોય છે, જેમાં મેગ્નેશિયમ અને સિલિકોન મુખ્ય એલોયિંગ તત્વો છે. તે મધ્યમ તાકાત સાથે ગરમી-સારવારપાત્ર મજબૂતીકરણ એલ્યુમિનિયમ એલોય પ્રોફાઇલ છે, જેનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે મજબૂતાઈ વહન કરવા માટે સ્તંભો અને સાઇડ પેનલ્સ જેવા માળખાકીય ઘટકોમાં થાય છે. એલ્યુમિનિયમ એલોય ગ્રેડનો પરિચય કોષ્ટક 1 માં બતાવવામાં આવ્યો છે.

૨.૨ એલ્યુમિનિયમ એલોય બનાવવાની એક મહત્વપૂર્ણ પદ્ધતિ એ એક્સટ્રુઝન છે

એલ્યુમિનિયમ એલોય એક્સટ્રુઝન એ ગરમ રચના પદ્ધતિ છે, અને સમગ્ર ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં ત્રણ-માર્ગી સંકુચિત તાણ હેઠળ એલ્યુમિનિયમ એલોય બનાવવાનો સમાવેશ થાય છે. સમગ્ર ઉત્પાદન પ્રક્રિયાનું વર્ણન નીચે મુજબ કરી શકાય છે: a. એલ્યુમિનિયમ અને અન્ય એલોય ઓગાળીને જરૂરી એલ્યુમિનિયમ એલોય બિલેટ્સમાં નાખવામાં આવે છે; b. પ્રીહિટેડ બિલેટ્સને એક્સટ્રુઝન માટે એક્સટ્રુઝન સાધનોમાં મૂકવામાં આવે છે. મુખ્ય સિલિન્ડરની ક્રિયા હેઠળ, એલ્યુમિનિયમ એલોય બિલેટ મોલ્ડના પોલાણ દ્વારા જરૂરી પ્રોફાઇલ્સમાં રચાય છે; c. એલ્યુમિનિયમ પ્રોફાઇલ્સના યાંત્રિક ગુણધર્મોને સુધારવા માટે, એક્સટ્રુઝન દરમિયાન અથવા પછી સોલ્યુશન ટ્રીટમેન્ટ હાથ ધરવામાં આવે છે, ત્યારબાદ વૃદ્ધત્વ સારવાર કરવામાં આવે છે. વૃદ્ધત્વ સારવાર પછીના યાંત્રિક ગુણધર્મો વિવિધ સામગ્રી અને વૃદ્ધત્વ શાસન અનુસાર બદલાય છે. બોક્સ-પ્રકારના ટ્રક પ્રોફાઇલ્સની ગરમી સારવારની સ્થિતિ કોષ્ટક 2 માં બતાવવામાં આવી છે.

એલ્યુમિનિયમ એલોય એક્સટ્રુડેડ ઉત્પાદનોના અન્ય રચના પદ્ધતિઓ કરતાં ઘણા ફાયદા છે:

a. એક્સટ્રુઝન દરમિયાન, એક્સટ્રુડેડ ધાતુ રોલિંગ અને ફોર્જિંગ કરતાં વિકૃતિ ક્ષેત્રમાં વધુ મજબૂત અને વધુ સમાન ત્રિ-માર્ગી સંકુચિત તાણ મેળવે છે, તેથી તે પ્રક્રિયા કરેલ ધાતુની પ્લાસ્ટિસિટીને સંપૂર્ણપણે ભજવી શકે છે. તેનો ઉપયોગ મુશ્કેલ-થી-વિકૃત ધાતુઓ પર પ્રક્રિયા કરવા માટે થઈ શકે છે જે રોલિંગ અથવા ફોર્જિંગ દ્વારા પ્રક્રિયા કરી શકાતી નથી અને તેનો ઉપયોગ વિવિધ જટિલ હોલો અથવા ઘન ક્રોસ-સેક્શન ઘટકો બનાવવા માટે થઈ શકે છે.

b. એલ્યુમિનિયમ પ્રોફાઇલ્સની ભૂમિતિ વિવિધ હોઈ શકે છે, તેથી તેમના ઘટકોમાં ઉચ્ચ કઠોરતા હોય છે, જે વાહનના શરીરની કઠોરતામાં સુધારો કરી શકે છે, તેની NVH લાક્ષણિકતાઓ ઘટાડી શકે છે અને વાહન ગતિશીલ નિયંત્રણ લાક્ષણિકતાઓમાં સુધારો કરી શકે છે.

c. શમન અને વૃદ્ધત્વ પછી, એક્સટ્રુઝન કાર્યક્ષમતા ધરાવતા ઉત્પાદનોમાં અન્ય પદ્ધતિઓ દ્વારા પ્રક્રિયા કરાયેલ ઉત્પાદનો કરતાં નોંધપાત્ર રીતે વધુ રેખાંશ શક્તિ (R, Raz) હોય છે.

d. એક્સટ્રુઝન પછી ઉત્પાદનોની સપાટી સારો રંગ અને સારી કાટ પ્રતિકારક શક્તિ ધરાવે છે, જે અન્ય કાટ-રોધી સપાટીની સારવારની જરૂરિયાતને દૂર કરે છે.

e. એક્સટ્રુઝન પ્રોસેસિંગમાં ખૂબ જ લવચીકતા, ટૂલિંગ અને મોલ્ડનો ખર્ચ ઓછો અને ડિઝાઇનમાં ફેરફારનો ખર્ચ ઓછો હોય છે.

f. એલ્યુમિનિયમ પ્રોફાઇલ ક્રોસ-સેક્શનની નિયંત્રણક્ષમતાને કારણે, ઘટક એકીકરણની ડિગ્રી વધારી શકાય છે, ઘટકોની સંખ્યા ઘટાડી શકાય છે, અને વિવિધ ક્રોસ-સેક્શન ડિઝાઇન ચોક્કસ વેલ્ડીંગ સ્થિતિ પ્રાપ્ત કરી શકે છે.

બોક્સ-પ્રકારના ટ્રક અને સાદા કાર્બન સ્ટીલ માટે એક્સટ્રુડેડ એલ્યુમિનિયમ પ્રોફાઇલ્સ વચ્ચેની કામગીરીની સરખામણી કોષ્ટક 3 માં બતાવવામાં આવી છે.

બોક્સ-પ્રકારના ટ્રક માટે એલ્યુમિનિયમ એલોય પ્રોફાઇલ્સની વિકાસ દિશા: પ્રોફાઇલની મજબૂતાઈમાં વધુ સુધારો અને એક્સટ્રુઝન કામગીરીમાં વધારો. બોક્સ-પ્રકારના ટ્રક માટે એલ્યુમિનિયમ એલોય પ્રોફાઇલ્સ માટે નવી સામગ્રીની સંશોધન દિશા આકૃતિ 1 માં બતાવવામાં આવી છે.

૩.એલ્યુમિનિયમ એલોય બોક્સ ટ્રકનું માળખું, શક્તિ વિશ્લેષણ અને ચકાસણી

૩.૧ એલ્યુમિનિયમ એલોય બોક્સ ટ્રક સ્ટ્રક્ચર

બોક્સ ટ્રક કન્ટેનરમાં મુખ્યત્વે ફ્રન્ટ પેનલ એસેમ્બલી, ડાબી અને જમણી બાજુની પેનલ એસેમ્બલી, પાછળના દરવાજાની બાજુની પેનલ એસેમ્બલી, ફ્લોર એસેમ્બલી, છત એસેમ્બલી, તેમજ U-આકારના બોલ્ટ, સાઇડ ગાર્ડ, રીઅર ગાર્ડ, માટીના ફ્લેપ્સ અને બીજા-વર્ગના ચેસિસ સાથે જોડાયેલા અન્ય એક્સેસરીઝનો સમાવેશ થાય છે. બોક્સ બોડી ક્રોસ બીમ, થાંભલા, સાઇડ બીમ અને દરવાજાના પેનલ એલ્યુમિનિયમ એલોય એક્સટ્રુડેડ પ્રોફાઇલથી બનેલા છે, જ્યારે ફ્લોર અને છત પેનલ 5052 એલ્યુમિનિયમ એલોય ફ્લેટ પ્લેટથી બનેલા છે. એલ્યુમિનિયમ એલોય બોક્સ ટ્રકની રચના આકૃતિ 2 માં બતાવવામાં આવી છે.

6 શ્રેણીના એલ્યુમિનિયમ એલોયની ગરમ એક્સટ્રુઝન પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કરીને જટિલ હોલો ક્રોસ-સેક્શન બનાવી શકાય છે, જટિલ ક્રોસ-સેક્શનવાળા એલ્યુમિનિયમ પ્રોફાઇલ્સની ડિઝાઇન સામગ્રીને બચાવી શકે છે, ઉત્પાદનની મજબૂતાઈ અને જડતાની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરી શકે છે અને વિવિધ ઘટકો વચ્ચે પરસ્પર જોડાણની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરી શકે છે. તેથી, મુખ્ય બીમ ડિઝાઇન માળખું અને જડતા I અને પ્રતિકારક ક્ષણો W ના વિભાગીય ક્ષણો આકૃતિ 3 માં દર્શાવવામાં આવ્યા છે.

કોષ્ટક 4 માં મુખ્ય ડેટાની સરખામણી દર્શાવે છે કે ડિઝાઇન કરેલ એલ્યુમિનિયમ પ્રોફાઇલના જડતાના વિભાગીય ક્ષણો અને પ્રતિકારક ક્ષણો લોખંડથી બનેલા બીમ પ્રોફાઇલના અનુરૂપ ડેટા કરતા વધુ સારા છે. જડતા ગુણાંક ડેટા લગભગ અનુરૂપ લોખંડથી બનેલા બીમ પ્રોફાઇલના ડેટા જેટલો જ છે, અને બધા વિકૃતિ આવશ્યકતાઓને પૂર્ણ કરે છે.

૩.૨ મહત્તમ તાણ ગણતરી

મુખ્ય લોડ-બેરિંગ ઘટક, ક્રોસબીમ, ને પદાર્થ તરીકે લઈને, મહત્તમ તાણની ગણતરી કરવામાં આવે છે. રેટેડ લોડ 1.5 ટન છે, અને ક્રોસબીમ કોષ્ટક 5 માં બતાવ્યા પ્રમાણે યાંત્રિક ગુણધર્મો સાથે 6063-T6 એલ્યુમિનિયમ એલોય પ્રોફાઇલથી બનેલો છે. આકૃતિ 4 માં બતાવ્યા પ્રમાણે, બળ ગણતરી માટે બીમને કેન્ટીલીવર માળખા તરીકે સરળ બનાવવામાં આવ્યું છે.

૩૪૪ મીમી સ્પાન બીમ લેતા, બીમ પરનો સંકુચિત ભાર ૪.૫t ના આધારે F=૩૭૫૭ N તરીકે ગણવામાં આવે છે, જે પ્રમાણભૂત સ્થિર ભાર કરતાં ત્રણ ગણો છે. q=F/L

જ્યાં q એ ભાર હેઠળ બીમનો આંતરિક તણાવ છે, N/mm; F ​​એ બીમ દ્વારા વહન કરાયેલ ભાર છે, જેની ગણતરી પ્રમાણભૂત સ્થિર ભારના 3 ગણા, જે 4.5 t છે, તેના આધારે કરવામાં આવે છે; L એ બીમની લંબાઈ છે, mm.

તેથી, આંતરિક તણાવ q છે:

તણાવ ગણતરી સૂત્ર નીચે મુજબ છે:

મહત્તમ ક્ષણ છે:

ક્ષણનું સંપૂર્ણ મૂલ્ય લેતા, M=274283 N·mm, મહત્તમ તણાવ σ=M/(1.05×w)=18.78 MPa, અને મહત્તમ તણાવ મૂલ્ય σ<215 MPa, જે જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરે છે.

૩.૩ વિવિધ ઘટકોના જોડાણ લાક્ષણિકતાઓ

એલ્યુમિનિયમ એલોયમાં વેલ્ડીંગ ગુણધર્મો નબળા હોય છે, અને તેની વેલ્ડીંગ બિંદુ મજબૂતાઈ બેઝ મટીરીયલ મજબૂતાઈના માત્ર 60% છે. એલ્યુમિનિયમ એલોય સપાટી પર Al2O3 ના સ્તરના આવરણને કારણે, Al2O3 નું ગલનબિંદુ ઊંચું હોય છે, જ્યારે એલ્યુમિનિયમનો ગલનબિંદુ ઓછો હોય છે. જ્યારે એલ્યુમિનિયમ એલોયને વેલ્ડ કરવામાં આવે છે, ત્યારે વેલ્ડીંગ કરવા માટે સપાટી પરના Al2O3 ને ઝડપથી તોડી નાખવું આવશ્યક છે. તે જ સમયે, Al2O3 ના અવશેષો એલ્યુમિનિયમ એલોય દ્રાવણમાં રહેશે, જે એલ્યુમિનિયમ એલોય માળખાને અસર કરશે અને એલ્યુમિનિયમ એલોય વેલ્ડીંગ બિંદુની મજબૂતાઈ ઘટાડશે. તેથી, ઓલ-એલ્યુમિનિયમ કન્ટેનર ડિઝાઇન કરતી વખતે, આ લાક્ષણિકતાઓને સંપૂર્ણપણે ધ્યાનમાં લેવામાં આવે છે. વેલ્ડીંગ એ મુખ્ય સ્થિતિ પદ્ધતિ છે, અને મુખ્ય લોડ-બેરિંગ ઘટકો બોલ્ટ દ્વારા જોડાયેલા છે. રિવેટિંગ અને ડોવેટેલ સ્ટ્રક્ચર જેવા જોડાણો આકૃતિઓ 5 અને 6 માં દર્શાવવામાં આવ્યા છે.

ઓલ-એલ્યુમિનિયમ બોક્સ બોડીનું મુખ્ય માળખું એક એવું માળખું અપનાવે છે જેમાં આડા બીમ, ઊભા થાંભલા, બાજુના બીમ અને ધારના બીમ એકબીજા સાથે જોડાયેલા હોય છે. દરેક આડા બીમ અને ઊભા થાંભલા વચ્ચે ચાર જોડાણ બિંદુઓ છે. જોડાણ બિંદુઓ આડા બીમની દાંતાદાર ધાર સાથે જાળીદાર ગાસ્કેટથી સજ્જ છે, જે અસરકારક રીતે સ્લાઇડિંગને અટકાવે છે. આઠ ખૂણાના બિંદુઓ મુખ્યત્વે સ્ટીલ કોર ઇન્સર્ટ દ્વારા જોડાયેલા છે, બોલ્ટ અને સ્વ-લોકિંગ રિવેટ્સ સાથે નિશ્ચિત છે, અને ખૂણાની સ્થિતિને આંતરિક રીતે મજબૂત બનાવવા માટે બોક્સની અંદર વેલ્ડેડ 5mm ત્રિકોણાકાર એલ્યુમિનિયમ પ્લેટો દ્વારા મજબૂત બનાવવામાં આવે છે. બોક્સના બાહ્ય દેખાવમાં કોઈ વેલ્ડીંગ અથવા ખુલ્લા જોડાણ બિંદુઓ નથી, જે બોક્સના એકંદર દેખાવને સુનિશ્ચિત કરે છે.

૩.૪ SE સિંક્રનસ એન્જિનિયરિંગ ટેકનોલોજી

SE સિંક્રનસ એન્જિનિયરિંગ ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ બોક્સ બોડીમાં ઘટકોને મેચ કરવા માટે મોટા સંચિત કદના વિચલનોને કારણે થતી મુશ્કેલીઓ અને ગાબડા અને સપાટતા નિષ્ફળતાના કારણો શોધવામાં મુશ્કેલીઓને ઉકેલવા માટે થાય છે. CAE વિશ્લેષણ (આકૃતિ 7-8 જુઓ) દ્વારા, બોક્સ બોડીની એકંદર મજબૂતાઈ અને કઠોરતા ચકાસવા, નબળા બિંદુઓ શોધવા અને ડિઝાઇન યોજનાને વધુ અસરકારક રીતે ઑપ્ટિમાઇઝ કરવા અને સુધારવા માટે પગલાં લેવા માટે લોખંડથી બનેલા બોક્સ બોડી સાથે તુલનાત્મક વિશ્લેષણ હાથ ધરવામાં આવે છે.

૪. એલ્યુમિનિયમ એલોય બોક્સ ટ્રકની હળવાશની અસર

બોક્સ બોડી ઉપરાંત, એલ્યુમિનિયમ એલોયનો ઉપયોગ બોક્સ-પ્રકારના ટ્રક કન્ટેનરના વિવિધ ઘટકો, જેમ કે મડગાર્ડ, રીઅર ગાર્ડ, સાઇડ ગાર્ડ, ડોર લેચ, ડોર હિન્જ અને રીઅર એપ્રોન એજ માટે સ્ટીલને બદલવા માટે કરી શકાય છે, જેનાથી કાર્ગો કમ્પાર્ટમેન્ટ માટે 30% થી 40% વજન ઘટાડી શકાય છે. ખાલી 4080mm×2300mm×2200mm કાર્ગો કન્ટેનર માટે વજન ઘટાડવાની અસર કોષ્ટક 6 માં બતાવવામાં આવી છે. આ મૂળભૂત રીતે વધુ પડતા વજન, જાહેરાતોનું પાલન ન કરવા અને પરંપરાગત લોખંડથી બનેલા કાર્ગો કમ્પાર્ટમેન્ટના નિયમનકારી જોખમોની સમસ્યાઓનું નિરાકરણ લાવે છે.

ઓટોમોટિવ ઘટકો માટે પરંપરાગત સ્ટીલને એલ્યુમિનિયમ એલોયથી બદલીને, માત્ર ઉત્તમ હળવા વજનની અસરો પ્રાપ્ત કરી શકાતી નથી, પરંતુ તે બળતણ બચત, ઉત્સર્જન ઘટાડા અને વાહન પ્રદર્શનમાં સુધારો કરવામાં પણ ફાળો આપી શકે છે. હાલમાં, બળતણ બચતમાં હળવા વજનના યોગદાન અંગે વિવિધ મંતવ્યો છે. ઇન્ટરનેશનલ એલ્યુમિનિયમ ઇન્સ્ટિટ્યૂટના સંશોધન પરિણામો આકૃતિ 9 માં દર્શાવવામાં આવ્યા છે. વાહનના વજનમાં દરેક 10% ઘટાડો બળતણ વપરાશમાં 6% થી 8% ઘટાડો કરી શકે છે. સ્થાનિક આંકડાઓના આધારે, દરેક પેસેન્જર કારનું વજન 100 કિલો ઘટાડવાથી બળતણ વપરાશમાં 0.4 લિટર/100 કિમી ઘટાડો થઈ શકે છે. બળતણ બચતમાં હળવા વજનનું યોગદાન વિવિધ સંશોધન પદ્ધતિઓમાંથી મેળવેલા પરિણામો પર આધારિત છે, તેથી તેમાં કેટલીક વિવિધતા છે. જો કે, ઓટોમોટિવ હળવા વજન બળતણ વપરાશ ઘટાડવા પર નોંધપાત્ર અસર કરે છે.

ઇલેક્ટ્રિક વાહનો માટે, હળવાશની અસર વધુ સ્પષ્ટ છે. હાલમાં, ઇલેક્ટ્રિક વાહન પાવર બેટરીની એકમ ઉર્જા ઘનતા પરંપરાગત પ્રવાહી બળતણ વાહનો કરતા નોંધપાત્ર રીતે અલગ છે. ઇલેક્ટ્રિક વાહનોના પાવર સિસ્ટમ (બેટરી સહિત) નું વજન ઘણીવાર કુલ વાહન વજનના 20% થી 30% જેટલું હોય છે. તે જ સમયે, બેટરીના પ્રદર્શન અવરોધને પાર કરવો એ એક વિશ્વવ્યાપી પડકાર છે. ઉચ્ચ-પ્રદર્શન બેટરી ટેકનોલોજીમાં મોટી સફળતા મળે તે પહેલાં, ઇલેક્ટ્રિક વાહનોની ક્રૂઝિંગ રેન્જને સુધારવા માટે લાઇટવેઇટિંગ એક અસરકારક રીત છે. વજનમાં દરેક 100 કિલો ઘટાડા માટે, ઇલેક્ટ્રિક વાહનોની ક્રૂઝિંગ રેન્જ 6% થી 11% સુધી વધારી શકાય છે (વજન ઘટાડા અને ક્રૂઝિંગ રેન્જ વચ્ચેનો સંબંધ આકૃતિ 10 માં દર્શાવેલ છે). હાલમાં, શુદ્ધ ઇલેક્ટ્રિક વાહનોની ક્રૂઝિંગ રેન્જ મોટાભાગના લોકોની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરી શકતી નથી, પરંતુ ચોક્કસ માત્રામાં વજન ઘટાડવાથી ક્રૂઝિંગ રેન્જમાં નોંધપાત્ર સુધારો થઈ શકે છે, રેન્જની ચિંતા ઓછી થઈ શકે છે અને વપરાશકર્તા અનુભવમાં સુધારો થઈ શકે છે.

૫.નિષ્કર્ષ

આ લેખમાં રજૂ કરાયેલા એલ્યુમિનિયમ એલોય બોક્સ ટ્રકના સંપૂર્ણ એલ્યુમિનિયમ માળખા ઉપરાંત, વિવિધ પ્રકારના બોક્સ ટ્રક પણ છે, જેમ કે એલ્યુમિનિયમ હનીકોમ્બ પેનલ્સ, એલ્યુમિનિયમ બકલ પ્લેટ્સ, એલ્યુમિનિયમ ફ્રેમ્સ + એલ્યુમિનિયમ સ્કિન્સ અને આયર્ન-એલ્યુમિનિયમ હાઇબ્રિડ કાર્ગો કન્ટેનર. તેમાં હળવા વજન, ઉચ્ચ ચોક્કસ શક્તિ અને સારી કાટ પ્રતિકારના ફાયદા છે, અને કાટ સંરક્ષણ માટે ઇલેક્ટ્રોફોરેટિક પેઇન્ટની જરૂર નથી, જે ઇલેક્ટ્રોફોરેટિક પેઇન્ટની પર્યાવરણીય અસર ઘટાડે છે. એલ્યુમિનિયમ એલોય બોક્સ ટ્રક મૂળભૂત રીતે વધુ પડતા વજન, ઘોષણાઓનું પાલન ન કરવા અને પરંપરાગત લોખંડથી બનેલા કાર્ગો કમ્પાર્ટમેન્ટના નિયમનકારી જોખમોની સમસ્યાઓનું નિરાકરણ લાવે છે.

એલ્યુમિનિયમ એલોય માટે એક્સટ્રુઝન એક આવશ્યક પ્રક્રિયા પદ્ધતિ છે, અને એલ્યુમિનિયમ પ્રોફાઇલ્સમાં ઉત્તમ યાંત્રિક ગુણધર્મો હોય છે, તેથી ઘટકોની સેક્શન કઠિનતા પ્રમાણમાં ઊંચી હોય છે. ચલ ક્રોસ-સેક્શનને કારણે, એલ્યુમિનિયમ એલોય બહુવિધ ઘટકોના કાર્યોનું સંયોજન પ્રાપ્ત કરી શકે છે, જે તેને ઓટોમોટિવ લાઇટવેઇટિંગ માટે સારી સામગ્રી બનાવે છે. જો કે, એલ્યુમિનિયમ એલોયના વ્યાપક ઉપયોગને એલ્યુમિનિયમ એલોય કાર્ગો કમ્પાર્ટમેન્ટ માટે અપૂરતી ડિઝાઇન ક્ષમતા, રચના અને વેલ્ડીંગ સમસ્યાઓ અને નવા ઉત્પાદનો માટે ઉચ્ચ વિકાસ અને પ્રમોશન ખર્ચ જેવા પડકારોનો સામનો કરવો પડે છે. મુખ્ય કારણ હજુ પણ એ છે કે એલ્યુમિનિયમ એલોયના રિસાયક્લિંગ ઇકોલોજી પરિપક્વ થાય તે પહેલાં એલ્યુમિનિયમ એલોય સ્ટીલ કરતાં વધુ ખર્ચાળ હોય છે.

નિષ્કર્ષમાં, ઓટોમોબાઈલમાં એલ્યુમિનિયમ એલોયનો ઉપયોગ વ્યાપક બનશે, અને તેનો ઉપયોગ વધતો રહેશે. ઊર્જા બચત, ઉત્સર્જન ઘટાડા અને નવા ઊર્જા વાહન ઉદ્યોગના વિકાસના વર્તમાન વલણોમાં, એલ્યુમિનિયમ એલોય ગુણધર્મોની વધુ ઊંડી સમજ અને એલ્યુમિનિયમ એલોય એપ્લિકેશન સમસ્યાઓના અસરકારક ઉકેલો સાથે, ઓટોમોટિવ લાઇટવેઇટિંગમાં એલ્યુમિનિયમ એક્સટ્રુઝન સામગ્રીનો વધુ વ્યાપક ઉપયોગ થશે.

MAT એલ્યુમિનિયમમાંથી મે જિયાંગ દ્વારા સંપાદિત