Поставщик металла для изготовленных на заказ алюминиевых головок цилиндров и автомобильных деталей

Сегодня алюминий является одним из наиболее часто используемых металлов во многих отраслях промышленности, включая автомобилестроение и авиастроение, и часто используется из-за его легкости. Фактически, в 1903 году братья Райт использовали алюминиевый блок двигателя в Wright Flyer именно по этой причине. В то время железо было наиболее широко используемым компонентом для блоков двигателей — алюминий использовался редко.

Однако в 1960-х годах строгие экологические нормы по ограничению выбросов углерода и расхода топлива склонили чашу весов в пользу алюминия. Поскольку он легче железа, двигатели, изготовленные из алюминия, сжигают меньше топлива и имеют более низкие выбросы углерода. Сейчас на рынке доминируют алюминиевые двигатели, особенно изготовленные на заказ алюминиевые головки цилиндров.

В этой статье мы обсудим преимущества использования алюминиевых головок цилиндров, изготовленных на заказ, и преимущества алюминия в качестве основного материала для других деталей, используемых в автомобилях.

Преимущества изготовленных на заказ алюминиевых головок цилиндров

Алюминиевые сплавы лучше всего подходят для головок цилиндров двигателей, подвергающихся высоким нагрузкам, благодаря их низкой плотности и отличной теплопроводности в диапазоне критических температур 482–572°F (50–300°C). Эта комбинация позволяет алюминиевым головкам цилиндров отдавать тепло, выделяемое при сгорании, быстрее, чем их железные аналоги.

Алюминий также может быть полезен при использовании в мостах клапанов и компонентах водяной рубашки головки блока цилиндров. Мост клапанов позволяет одному коромыслу приводить в действие несколько клапанов, а водяные рубашки представляют собой заполненные водой кожухи, окружающие устройства в двигателе, требующие охлаждения. Клапанный мост испытывает экстремальную температуру более 572 ° F (300 ° C) во время работы с полной нагрузкой и имеет тенденцию сжиматься при остывании двигателя, что приводит к малоцикловой усталости (LCF). Между тем, сторона головки с водяной рубашкой подвергается высокоцикловой усталости (HCF), когда она проходит миллионы циклов сгорания. В результате на головке появляются трещины вокруг водяной рубашки. Эта трещина может привести к полному выходу детали из строя.

Алюминий легко решает обе эти проблемы. Его высокотемпературная прочность обеспечивает превосходную стойкость к LCF, а также превосходные характеристики сопротивления ползучести к трещинам в области перемычки клапана. Однако стойкость алюминия к HCF зависит исключительно от микроструктуры, пористости и качества поверхности используемого алюминия.

Алюминий имеет хорошую теплопроводность 118 БТЕ/(ч·фут⋅°F) по сравнению с 17 БТЕ/(ч·фут⋅°F) стали, поэтому головки блока цилиндров, изготовленные из алюминия, способствуют увеличению срока службы двигателя. Головки цилиндров поглощают тепло двигателя и масла во время циклов сгорания и помогают вашему двигателю охлаждаться с помощью эффективного радиатора.

Некоторые из самых популярных турбодизельных двигателей легковых автомобилей с алюминием, используемым в качестве материала головки и блока цилиндров, включают следующее:

• Турбодизель BMW 2.0
• Honda 2.2 i-CDTi
• Фольксваген 2.5 TDI
• Mazda 1.5 Skyactiv, дизель
• Додж 426 Hemi

Новый алюминиевый двигатель 426 Hemi V-8 развивает мощность 590 лошадиных сил и на 100 фунтов легче чугунных моделей 392.

В связи с этим головки цилиндров из алюминиевых сплавов А356, 319 и А357 достигают более высокого сопротивления ползучести и снижения механической усталости за счет добавления дисперсоидообразователей. Эти сплавы подвергаются термообработке T4, T5, T6 или T7 для достижения более высокой прочности на растяжение.

Однако алюминий 6061 еще прочнее, его предел прочности при растяжении составляет не менее 42 000 фунтов на квадратный дюйм (290 МПа). Он используется только для блоков цилиндров самого высокого уровня, используемых в экстремальных автоспортах.

Алюминий для других автомобильных применений

Алюминий используется не только в головках цилиндров, изготавливаемых на заказ, но и в других автомобильных приложениях, таких как управление аварийными ситуациями, роторы с короткозамкнутым ротором и электроприборы, как описано ниже.

Структурные приложения

Помимо изготовленных на заказ алюминиевых головок цилиндров, автомобильная промышленность рассматривает алюминиевые сплавы для приложений с высоким пределом текучести и предотвращения столкновений. Алюминиевые сплавы для литья под давлением в вакууме (HPVDC) обеспечивают гибкость конструкции литья для производства тонких и легких конструкций с меньшим количеством этапов сборки.

Общие конструкционные применения алюминия включают:

• Ударные башни.
• Бамперные пластины.
• Пространственные рамки.
• Виброгасители.
• Подставки для двигателей.
• Коробки с колпаками.

Эти конструкции имеют высокие показатели ударопрочности, демонстрируя превосходную коррозионную стойкость без дополнительного покрытия.

Роторы с короткозамкнутым ротором

<я> <я>
Благодаря высокой электропроводности и сопротивлению ползучести алюминиевые сплавы предпочтительны для изготовления роторов с короткозамкнутым ротором в асинхронных двигателях с короткозамкнутым ротором. Однако часто бывает сложно найти баланс между проводимостью и литейными свойствами алюминиевых сплавов. Чистота алюминия прямо пропорциональна его электропроводности и косвенно пропорциональна его литейным свойствам.

Работа с местным поставщиком металла, обладающим металлургическим ноу-хау, для получения алюминиевых сплавов с жестким контролем состава может помочь гарантировать максимальную литейную способность и высокую электропроводность на каждом уровне, что позволит вам создавать литые алюминиевые роторы, которые весят на 30 % меньше, но предлагают примерно 60 % проводимость эквивалентной меди.

Электроприборы

Алюминиевые сплавы серии 6000, наиболее известные своей высокой проводимостью и сопротивлением ползучести, используются для изготовления токопроводящих кабелей. Хотя эти кабели часто производятся с использованием меди, алюминий является лучшим вариантом из-за его меньшего соотношения веса и производительности. Можно даже волочить проволоку диаметром до 0,2 мм при использовании сплава определенного состава.

Покупайте новый и переработанный алюминий у надежного поставщика металла

Компания Industrial Metal Service, расположенная в районе залива Сан-Франциско, имеет более чем двадцатилетний опыт поставок и переработки металлов. У нас есть широкий ассортимент нового и переработанного алюминия и других металлов, включая титан, сталь и медь. Мы предлагаем отчеты о заводских испытаниях (MTR) для продаваемых нами металлов, которые поступают прямо с заводов в США, а качество и состав наших металлических остатков мы проверяем с помощью XRF-анализаторов Thermo Fisher Scientific.