الألومنيوم: ما وراء القيمة مقابل القيمة: على الرغم من أن الألومنيوم يتفوق على الفولاذ في التطبيقات الشاملة للمركبات، إلا أنه يتزايد ببطء ولكن بثبات في الاستخدام

اعتُبر الألومنيوم معدنًا "ثمينًا" خلال النصف الأول من القرن التاسع عشر نظرًا لندرته النسبية. في معرض باريس عام 1855، عُرضت قطعة من الألومنيوم باعتبارها أعجوبة. في الوقت الحاضر، بطبيعة الحال، الألومنيوم شائع. ومع ذلك، في بعض النواحي، يبدو الأمر عزيزًا إلى حد ما عندما يتعلق الأمر بالتطبيقات في سيارات أمريكا الشمالية، على الأقل في حالة غياب كتل المحرك والعجلات. في الواقع، عندما تنظر إلى تطبيقات الجسم في الولايات المتحدة، بالمقارنة مع الأبواب والأغطية والمصدات وأغطية الأسطح المنتجة للمصنعين الأوروبيين، فإن الفرق ليس أقل من مذهل. وفقا لتوماس ب. غانون، نائب الرئيس للمبيعات & تسويق المنتجات الصناعية والسيارات، شركة ألكان للألمنيوم. (فارمنجتون هيلز، ميشيجان)، لا توجد أبواب ألمنيوم منتجة في أمريكا الشمالية. وفي الوقت نفسه، في أوروبا، يتم إنتاج أبواب الألمنيوم للسيارات التي تتراوح أسعارها بين سيارات مايباخ (A) التي يبلغ سعرها 350 ألف دولار إلى سيارات فولكس فاجن لوبو التي يبلغ سعرها 12 ألف دولار. شركات تصنيع السيارات التي تستفيد من المواد خفيفة الوزن لا تشمل فقط العلامات التجارية المرموقة مثل جاكوار (ب)، وأستون مارتن، ولوتس، وأودي، ولكن أيضًا العلامات التجارية التي يسهل الوصول إليها مثل سمارت وبيجو. في الواقع، ربما يكون الأوروبيون قد تجاوزوا قضبان الألمنيوم في العلبة الزجاجية، في حين أن الولايات المتحدة. لا يزال المصنعون، مع استثناءات قليلة، يبحثون عن الألومنيوم من خلال العشب. وهذا لا يعني أن الألومنيوم لا يستخدم بكميات كبيرة في أمريكا الشمالية. إنها. وفقًا لغانون، فإن سوق النقل بشكل عام هو أكبر مستخدم للألمنيوم في أمريكا الشمالية وأن سوق سيارات الركاب هو الأكبر في مجال النقل، حيث يمثل حوالي 5.3 مليار رطل من هذه المادة. وعندما يتم النظر إلى السيارات من حيث الوزن، فإن الألومنيوم هو ثالث أكثر المواد استخدامًا، بعد الفولاذ والحديد. يقول غانون: "لقد تفوقت على البلاستيك في عام 2001 بمقدار رطلين. نحن نعمل على توسيع الفجوة ولا يفصلنا سوى بضعة جنيهات عن الحديد. ومن المحتمل أن نتفوق على الحديد بحلول عام 2007." ربما لا ينبغي لمنتجي الصلب أن يشعروا بالقلق بشكل مفرط، حيث إنهم يقلبون الموازين إلى حوالي 1800 رطل. في السيارة، والمركز الثاني يزيد قليلاً عن 300 رطل. وفقًا لتقرير صادر عن Ducker Worldwide بعنوان "توقعات محتوى الألومنيوم العالمي للسيارات حتى عام 2010"، فمن المتوقع أن يكون هناك 318 رطلاً من الألومنيوم. من الألومنيوم المستخدم في المركبات الخفيفة في أمريكا الشمالية بحلول عام 2010. يقول غانون أنهم أكثر تفاؤلاً بعض الشيء في Alcan، معتقدين أن المتوسط ​​من المرجح أن يكون في حدود 350 رطلاً. تعتمد الحجة الداعية إلى زيادة الاستخدام على توفير الوزن وحقيقة أن المستهلكين يبحثون على ما يبدو عن مركبات (1) مليئة بوسائل الراحة و(2) كبيرة الحجم. لذلك، من أجل الحصول على أبواب ومقاعد ونوافذ تعمل بالطاقة، وما إلى ذلك، وأنظمة الملاحة، والصفوف الثالثة من المقاعد (C)، وما إلى ذلك، وكلها تضيف وزنًا، يجب على مصنعي المركبات إيجاد الطرق والوسائل لتقليل الكتلة في أماكن أخرى، مما قد يقودهم إلى اختيار الألومنيوم بدلاً من الفولاذ لأن القاعدة الأساسية هي أنه يمكن استخدام رطل واحد من الألومنيوم بدلاً من رطلين من الفولاذ. ثانياً، هناك مسألة الحجم. إحدى المشكلات المتعلقة بالمركبات الرياضية متعددة الاستخدامات هي ارتفاع مركز ثقلها. يقترح غانون أن إحدى الطرق للحفاظ على حجم السيارة مع خفض مركز الجاذبية هي استخدام ألواح هيكل الألومنيوم: "يمكنك تقليل وزن سيارتك دون التضحية بالحجم أو القوة". على الرغم من أن الألومنيوم قد يكون أخف وزنًا، إلا أنه يرى أن مقابض الألومنيوم تحطم الطاقة بشكل جيد جدًا، بطريقة يمكن التنبؤ بها، لذا فإن "الضوء" لا يعني "واهية" أو "غير آمنة". أحد الاعتبارات التي يمكن اتخاذها بشأن ما يمكن القول أنه لا يزال مادة متميزة (والتي من المرجح أن تظل كذلك، على الأقل مقارنة بالفولاذ) هو احتفاظها بقيمتها. يستشهد غانون بعملية إعادة التدوير ذات الحلقة المغلقة التي طورتها شركة Alcan مع شركة Ford في مصنع Ford Chicago Stamping Plant. هناك، يتم ختم الأغطية، حوالي 1.3 مليون سنويًا. هناك فضلاتها. وهناك (على الأرجح) بعض الخردة. يتم الاحتفاظ بخردة AA6111 منفصلة عن المواد الأخرى. يتم تجميعها وشحنها إلى مصنع Alcan's Oswego، نيويورك، حيث يتم صهرها ثم دحرجتها مرة أخرى إلى صفائح الألومنيوم. يتم بعد ذلك شحن الورقة مرة أخرى إلى Chicago Stamping، حيث يمكن تحويلها إلى المزيد من الأغطية. لا تتحلل المادة، لذا فهي من غطاء محرك السيارة إلى غطاء المحرك، وليس، على سبيل المثال، كتلة من غطاء محرك السيارة إلى المحرك (وهو ما سيكون عليه الحال، كما يعترف غانون، إذا تم خلط سبائك الألومنيوم الأخرى مع AA6111). لذا فإن المشكلة هنا هي أنه يمكن تحقيق قيمة من خلال إعادة استخدام المادة. (في أوروبا، حيث يشترط على مصنعي المعدات الأصلية التعامل مع إعادة تدوير المنتجات المستخدمة، يمكن أن يساعد ذلك في تبرير استخدام الألومنيوم.) أ.) تتمتع سيارة مايباخ 57 بقاعدة عجلات يبلغ طولها 133.5 بوصة؛ تبلغ قاعدة عجلات مايباخ 62 150.7 بوصة. يُزعم أن الأخيرة هي أطول سيارة إنتاج في العالم (الطول الإجمالي: 242.5 بوصة). الأبواب هي دراسة للألمنيوم. ليس فقط الأجزاء الخارجية للباب مصنوعة من الألومنيوم، ولكن أيضًا المكونات الأخرى. يتم إنتاج محيط النافذة باستخدام مقذوفات متعددة الغرف ملحومة بالليزر معًا. تم استخدام تشكيل اللدونة الفائقة، والذي يتضمن الحرارة (حتى 500 درجة مئوية) والضغط، لإنتاج المكونات الداخلية وتعزيزات المفصلات. ألواح الألمنيوم الأخرى الموجودة على هيكل مايباخ هي السقف وغطاء المحرك والرفارف الأمامية. الوزن الإجمالي لهيكل جسم مايباخ 57 هو 1289 رطلاً؛ إنه 1,368 رطل. لمايباخ 62. ب.) سيارة XJ8 عبارة عن سيارة مصنوعة من الألمنيوم بكثافة وهي على ما يبدو رائدة للأشياء التي ستفعلها جاكوار مع مرور الوقت، كما هو الحال في إنتاج بديل XK (X150). يظهر هنا مفهوم R-06. لديها هيكل من الألومنيوم. يجمع الجسم بين الألومنيوم والمواد المركبة. 21 بوصة. العجلات بالطبع من الألومنيوم أيضًا. ومع ذلك، لا تحتوي على كتلة محرك من الألومنيوم. بدلاً من ذلك، فإن محرك الديزل V6 (الذي سيتم استخدامه في منتصف عام 2004 من النوع 5) يحتوي على كتلة حديد جرافيت مدمجة. ج) على ما يبدو، من أجل تعويض وزن الصف الثالث من المقاعد في يوكون، انتقل مهندسو جنرال موتورز إلى الألومنيوم لبوابات الرفع لمركباتها GMT 830. وفقًا لغانون، يتم تشغيل أجزاء الألومنيوم المختومة بنفس المعدل الذي كانت عليه مكونات الفولاذ.