- Алюмінієвий кузов Ауді А2
- алюмінієві виливки
- Пресовані алюмінієві профілі
- Листовий алюміній
- Алюмінієві сплави кузова Ауді А2
Ауді А2 - це перший міні-автомобіль з повністю алюмінієвим кузовом, який випускався в значних обсягах. Його виробництво почалося в 1999 році. Це було друге покоління технології просторового самонесучого алюмінієвого кузова. Першим поколінням був алюмінієвий кузов Ауді А8 (D2).
Алюмінієвий кузов Ауді А2
Малюнок 1 - Ауді А2
Партнером компанії Ауді по розробці алюмінієвого кузова Ауді А2 була компанія Algroup Alusuisse, яка пізніше стала називатися Alcan.
Вага алюмінієвого кузова Ауді А2 становив всього 153 кілограми - на 43% менше, ніж у який можна порівняти звичайного сталевого кузова. Загальна вага автомобіля Ауді А2 версії 1.2 TDI з кованими алюмінієвими колісними дисками і спеціальними шинами становив всього 825 кілограмів. Це був перший в світі п'ятидверний «трилітровий» автомобіль - середня витрата палива становив 2,99 літрів на 100 кілометрів пробігу.
Малюнок 2 - Алюмінієва просторова рама Ауді А2
Самонесущий кузов Ауді А2 включає (за вагою):
- 60% алюмінієвих листових панелей;
- 22% алюмінієвих виливків;
- 18% алюмінієвих пресованих профілів.
У порівнянні з більш ранньої Ауді А8 технологія виготовлення алюмінієвого кузова Ауді А2 зазнала значних змін. Так, кількість окремих деталей значно знизилося: з 334 деталей до 225 деталей:
- штампування: 183 (81%);
- профілі: 22 (10%);
- виливки: 20 (9%).
Це було досягнуто за рахунок комбінування різних компонентів в більші деталі, в основному профілів або багатофункціональних виливків.
Малюнок 3 - покомпонентно зображення
алюмінієвого кузова Ауді А2
алюмінієві виливки
Литі алюмінієві деталі кузова виготовлялися шляхом технології вакуумного лиття під високим тиском. Жорсткий контроль параметрів технології забезпечував те, що всі литі деталі можна було належним чином зварювати з листовими штампуваннями і пресованими профілями за допомогою лазерного зварювання і зварювання MIG.
Для литих деталей кузова застосовувався ливарний алюмінієвий сплав AlSi10MgMnFe.
Термічна обробка алюмінієвих виливків була оптимізована таким чином, щоб досягати високої міцності і хорошої пластичності їх матеріалу при мінімумі викривлення їх форми в ході охолодження при загартуванню.
Малюнок 4 - Конструкційний елемент кузова
з трьох тонкостінних алюмінієвих виливків
Ці тонкостінні і складні за формою литі деталі, які зварені разом із застосуванням методу MIG, забезпечують кузову високу стійкість до зминання при ударі.
Нижня частина алюмінієвого кузова Ауді А2 виконана з прямих пресованих профілів, які з'єднуються один з одним за допомогою зварювання MIG, що дозволило виключити частину литих вузлових кріплень, які застосовувалися в кузові Ауді А8.
Пресовані алюмінієві профілі
Велика частина пресованих алюмінієвих компонентів кузова виготовлялися методом гідроформінгу. Це забезпечувало їм жорсткі геометричні допуски для прямих і гнутих профілів. Однак технологія гідроформінгу не тільки забезпечує можливість контрольованого формування з вузьким геометричними допусками. Операція гідроформінгу може бути об'єднана з операціями штампування, різання в мірні довжини і обробки фланців. На малюнку 5 показано на прикладі бічної рами даху кузова.
Для всіх пресованих профілів застосовувався сплав 6014.
Малюнок 5 - Бокова рама даху кузова Ауді А2,
виготовлена методом гідроформінгу
Листовий алюміній
Алюмінієвий сплав 6016 в стані перед штучним старінням PX (the pre-aged state PX) застосовувався для зовнішніх панелей кузова. Для внутрішніх і несучих панелей застосовувався алюмінієвий сплав 6181А.
Для складання просторової конструкції кузова застосовувалися три технології з'єднання алюмінієвих матеріалів один з одним:
- «Самопрокаливающіе» заклепки - 1800 штук,
- Cварка MIG - 20 метрів,
- лазерне зварювання - 30 метрів.
Алюмінієві сплави кузова Ауді А2
Вважається, що своїми конструкторськими рішеннями Ауді А2 випередила свій час. Однак цей конструкторський і технологічний прорив, на жаль, не отримав належного визнання покупців. Компанія Ауді була розчарована рівнем продажів автомобіля Ауді А2: загальний обсяг виробництва цих машин становив лише близько 175 тисяч одиниць.
джерело: The Aluminium Automotive Manual , Європейська Алюмінієва Асоціація, 2013