ຂັບເຄື່ອນໂດຍເປົ້າຫມາຍທົ່ວໂລກຂອງຄວາມເປັນກາງຂອງຄາບອນ, ນ້ໍາຫນັກເບົາໄດ້ກາຍເປັນການສະເຫນີຫຼັກສໍາລັບການຫັນປ່ຽນແລະຍົກລະດັບອຸດສາຫະກໍາການຜະລິດ. ອະລູມິນຽມ, ມີຄຸນສົມບັດທາງກາຍະພາບແລະເຄມີທີ່ເປັນເອກະລັກ, ໄດ້ເພີ່ມຂຶ້ນຈາກ "ບົດບາດສະຫນັບສະຫນູນ" ໃນອຸດສາຫະກໍາພື້ນເມືອງໄປສູ່ "ວັດສະດຸຍຸດທະສາດ" ສໍາລັບການຜະລິດຊັ້ນສູງ. ບົດ​ຄວາມ​ນີ້​ຈະ​ເປັນ​ລະ​ບົບ deconstruct ມູນ​ຄ່າ​ນະ​ວັດ​ຕະ​ກໍາ​ຂອງ​ວັດ​ສະ​ດຸ​ອາ​ລູ​ມິ​ນຽມ​ນ​້​ໍາ​ຫນັກ​ເບົາ​ຈາກ​ສີ່​ຂະ​ຫນາດ​: ຫຼັກ​ການ​ວິ​ຊາ​ການ​, ຄວາມ​ໄດ້​ປຽບ​ການ​ປະ​ຕິ​ບັດ​, ກະ​ຕຸກ​ຂອງ​ຄໍາ​ຮ້ອງ​ສະ​ຫມັກ​, ແລະ​ທິດ​ທາງ​ໃນ​ອະ​ນາ​ຄົດ​.

I. ຫຼັກດ້ານວິຊາການຂອງວັດສະດຸອາລູມິນຽມນ້ໍາຫນັກເບົາ

ອາລູມິນຽມທີ່ມີນ້ ຳ ໜັກ ເບົາບໍ່ພຽງແຕ່ເປັນ "ວັດສະດຸຫຼຸດຜ່ອນນ້ ຳ ໜັກ", ແຕ່ການກ້າວກະໂດດຂອງການປະຕິບັດທີ່ບັນລຸໄດ້ໂດຍຜ່ານລະບົບເຕັກໂນໂລຢີສາມໃນຫນຶ່ງຂອງການອອກແບບໂລຫະປະສົມ, ການຄວບຄຸມຈຸນລະພາກ, ແລະການປະດິດສ້າງຂະບວນການ:

ການເພີ່ມຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງອົງປະກອບ: ການເພີ່ມ magnesium, silicon, ທອງແດງແລະອົງປະກອບອື່ນໆເພື່ອສ້າງເປັນໄລຍະການເສີມສ້າງຄວາມເຂັ້ມແຂງເຊັ່ນ: Mg ₂ Si, Al ₂ Cu, ແລະອື່ນໆ, ເພື່ອທໍາລາຍລະດັບຄວາມທົນທານຂອງ tensile ຂອງ 500MPa (ເຊັ່ນ:6061-T6 ໂລຫະປະສົມອາລູມິນຽມ).

ລະບຽບ nanostructured: ໂດຍການນໍາໃຊ້ເຕັກໂນໂລຊີການແຂງຕົວຢ່າງໄວວາຫຼືໂລຫະປະສົມກົນຈັກ, nano precipitates ໄດ້ຖືກນໍາສະເຫນີເຂົ້າໄປໃນອາລູມິນຽມ matrix ເພື່ອບັນລຸການປັບປຸງ synergistic ໃນຄວາມເຂັ້ມແຂງແລະຄວາມທົນທານ.

ຂະບວນການປິ່ນປົວຄວາມຮ້ອນ Deformation: ສົມທົບການຜິດປົກກະຕິຂອງພລາສຕິກແລະຂະບວນການປິ່ນປົວຄວາມຮ້ອນເຊັ່ນ: ມ້ວນແລະ forging, ຂະຫນາດຂອງເມັດພືດໄດ້ຖືກປັບປຸງໃຫມ່ໃນລະດັບ micrometer, ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍປັບປຸງຄຸນສົມບັດກົນຈັກທີ່ສົມບູນແບບ.

ການເອົາອາລູມິນຽມຫລໍ່ຫລໍ່ແບບປະສົມປະສານຂອງ Tesla ເປັນຕົວຢ່າງ, ມັນຮັບຮອງເອົາເຕັກໂນໂລຢີການຫລໍ່ຫລໍ່ຍັກ Gigacasting ເພື່ອປະສົມປະສານ 70 ຊິ້ນສ່ວນແບບດັ້ງເດີມເຂົ້າໄປໃນອົງປະກອບດຽວ, ຫຼຸດຜ່ອນນ້ໍາຫນັກ 20% ໃນຂະນະທີ່ປັບປຸງປະສິດທິພາບການຜະລິດ 90%, ເຊິ່ງຢືນຢັນເຖິງມູນຄ່າທີ່ລົບກວນຂອງນະວັດຕະກໍາການຮ່ວມມືຂອງຂະບວນການວັດສະດຸ.

Ⅱ. ຂໍ້ໄດ້ປຽບຫຼັກຂອງວັດສະດຸອະລູມິນຽມທີ່ມີນ້ໍາຫນັກເບົາ

ປະສິດທິພາບນ້ໍາຫນັກເບົາທີ່ບໍ່ສາມາດທົດແທນໄດ້

ປະໂຫຍດຄວາມຫນາແຫນ້ນ: ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງອາລູມິນຽມແມ່ນພຽງແຕ່ຫນຶ່ງສ່ວນສາມຂອງເຫຼັກກ້າ (2.7g / cm ³ vs 7.8g / cm ³), ແລະມັນສາມາດບັນລຸຜົນກະທົບການຫຼຸດຜ່ອນນ້ໍາຫນັກເກີນ 60% ໃນສະຖານະການທົດແທນປະລິມານເທົ່າທຽມກັນ. ລົດໄຟຟ້າ BMW i3 ມີລັກສະນະເປັນອາລູມີນຽມທັງໝົດ, ຫຼຸດນໍ້າໜັກໄດ້ 300 ກິໂລ ແລະ ເພີ່ມລະດັບຄວາມສູງໄດ້ 15%.

ອັດຕາສ່ວນຄວາມເຂັ້ມແຂງທີ່ໂດດເດັ່ນ: ເມື່ອພິຈາລະນາອັດຕາສ່ວນຄວາມເຂັ້ມແຂງຕໍ່ນ້ໍາຫນັກ, ຄວາມເຂັ້ມແຂງສະເພາະ (ຄວາມເຂັ້ມແຂງ / ຄວາມຫນາແຫນ້ນ) ຂອງໂລຫະປະສົມອາລູມິນຽມ 6-series ສາມາດບັນລຸ 400MPa / (g / cm ³), ເກີນ 200MPa / (g / cm ³) ຂອງເຫຼັກກາກບອນຕ່ໍາທໍາມະດາ.

ຄວາມແຕກແຍກປະສິດທິພາບຫຼາຍມິຕິ

ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການກັດກ່ອນ: ຊັ້ນອາລູມິນຽມອອກໄຊທີ່ມີຄວາມຫນາແຫນ້ນ (Al ₂ O3) ເຮັດໃຫ້ວັດສະດຸທີ່ມີຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການກັດກ່ອນທໍາມະຊາດ, ແລະຊີວິດການບໍລິການຂອງຂົວໃນເຂດຊາຍຝັ່ງທະເລສາມາດບັນລຸຫຼາຍກ່ວາ 50 ປີ.

ການນໍາຄວາມຮ້ອນ: ຄ່າສໍາປະສິດການນໍາຄວາມຮ້ອນໄດ້ເຖິງ 237W / (m · K), ຊຶ່ງເປັນສາມເທົ່າຂອງເຫຼັກກ້າ, ແລະຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນແກະລະບາຍຄວາມຮ້ອນຂອງສະຖານີຖານ 5G.

Recyclability: ການບໍລິໂພກພະລັງງານຂອງການຜະລິດອາລູມິນຽມທີ່ນໍາມາໃຊ້ໃຫມ່ແມ່ນພຽງແຕ່ 5% ຂອງອາລູມິນຽມຕົ້ນຕໍ, ແລະການປ່ອຍອາຍພິດຄາບອນຫຼຸດລົງ 95%, ເຊິ່ງຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການຂອງເສດຖະກິດວົງຈອນ.

ຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ຂອງຂະບວນການ

ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຂອງກອບເປັນຈໍານວນ: ເຫມາະສໍາລັບຂະບວນການຕ່າງໆເຊັ່ນ: stamping, extrusion, forging, ການພິມ 3D, ແລະອື່ນໆ Tesla Cybertruck adopts ແຜ່ນອາລູມິນຽມມ້ວນເຢັນແຜ່ນ stamping ຮ່າງກາຍ, ການດຸ່ນດ່ຽງຄວາມເຂັ້ມແຂງແລະຄວາມອິດສະລະໃນແບບຈໍາລອງ.

ເທກໂນໂລຍີການເຊື່ອມຕໍ່ຜູ້ໃຫຍ່: ການເຊື່ອມໂລຫະ CMT, friction stir welding ແລະເຕັກໂນໂລຊີ mature ອື່ນໆຮັບປະກັນຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືຂອງໂຄງສ້າງສະລັບສັບຊ້ອນ.

Ⅲ. ຂອດຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງວັດສະດຸອາລູມິນຽມນ້ໍາຫນັກເບົາ

ສິ່ງທ້າທາຍດ້ານເສດຖະກິດ

ລາຄາວັດສະດຸສູງ: ລາຄາອາລູມິນຽມຖືກຮັກສາໄວ້ຢູ່ທີ່ 3-4 ເທົ່າຂອງລາຄາເຫຼັກເປັນເວລາດົນນານ (ລາຄາສະເລ່ຍຂອງອາລູມິນຽມ 2500 ໂດລາຕໍ່ໂຕນທຽບກັບລາຄາເຫຼັກກ້າ 800 ໂດລາຕໍ່ໂຕນໃນປີ 2023), ເຊິ່ງຂັດຂວາງຄວາມນິຍົມໃນຂະຫນາດໃຫຍ່.

ເກນການລົງທຶນອຸປະກອນ: ການຫລໍ່ຫລໍ່ແບບປະສົມປະສານຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການຕິດຕັ້ງເຄື່ອງຫລໍ່ຫລໍ່ຂະຫນາດໃຫຍ່ທີ່ມີນ້ໍາຫນັກເກີນ 6000 ໂຕນ, ດ້ວຍມູນຄ່າອຸປະກອນດຽວເກີນ 30 ລ້ານຢວນ, ເຊິ່ງມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກສໍາລັບວິສາຫະກິດຂະຫນາດນ້ອຍແລະຂະຫນາດກາງທີ່ຈະຈ່າຍໄດ້.

ຂໍ້ຈໍາກັດການປະຕິບັດ

ເພດານຄວາມເຂັ້ມແຂງ: ເຖິງແມ່ນວ່າມັນສາມາດບັນລຸ 600MPa ໂດຍຜ່ານວິທີການເສີມ, ມັນຍັງຕ່ໍາກວ່າເຫຼັກກ້າທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງ (1500MPa) ແລະໂລຫະປະສົມ titanium (1000MPa), ຈໍາກັດການນໍາໃຊ້ຂອງມັນໃນສະຖານະການທີ່ຫນັກແຫນ້ນ.

ອຸນຫະພູມຕ່ໍາ brittleness: ໃນສະພາບແວດລ້ອມຕ່ໍາກວ່າ -20 ℃, toughness ຜົນກະທົບຂອງອາລູມິນຽມຫຼຸດລົງ 40%, ເຊິ່ງຈໍາເປັນຕ້ອງໄດ້ເອົາຊະນະໂດຍຜ່ານການດັດແປງໂລຫະປະສົມ.

ອຸ​ປະ​ສັກ​ເຕັກ​ໂນ​ໂລ​ຊີ​ໃນ​ການ​ປຸງ​ແຕ່ງ​g

ສິ່ງທ້າທາຍການຄວບຄຸມການຟື້ນຕົວ: Springback ຂອງແຜ່ນອາລູມິນຽມ stamping ແມ່ນ 2-3 ເທົ່າຂອງແຜ່ນເຫຼັກ, ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການອອກແບບການຊົດເຊີຍ mold ຄວາມແມ່ນຍໍາ.

ຄວາມສັບສົນໃນການປິ່ນປົວດ້ານ: ມັນເປັນການຍາກທີ່ຈະຄວບຄຸມຄວາມສອດຄ່ອງຂອງຄວາມຫນາຂອງຮູບເງົາ anodized, ເຊິ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມງາມແລະການຕໍ່ຕ້ານ corrosion.

Ⅳ. ສະຖານະການຄໍາຮ້ອງສະຫມັກອຸດສາຫະກໍາແລະຄວາມສົດໃສດ້ານ

ພື້ນທີ່ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກສໍາລັບຜູ້ໃຫຍ່

ຍານພາຫະນະພະລັງງານໃຫມ່: NIO ES8 ຮ່າງກາຍອາລູມິນຽມທັງຫມົດຫຼຸດຜ່ອນນ້ໍາຫນັກ 30%, ມີຄວາມແຂງ torsional ຂອງ 44900Nm / deg; ຖາດຫມໍ້ໄຟ Ningde Times CTP ແມ່ນເຮັດດ້ວຍອາລູມິນຽມ, ເຊິ່ງເພີ່ມຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານ 15%.

ຍານອາວະກາດ: 40% ຂອງໂຄງສ້າງຂອງ fuselage Airbus A380 ແມ່ນເຮັດດ້ວຍໂລຫະປະສົມອາລູມິນຽມ lithium, ຫຼຸດຜ່ອນນ້ໍາຫນັກໄດ້ 1.2 ໂຕນ; ຖັງນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟຂອງ SpaceX starships ແມ່ນເຮັດດ້ວຍເຫຼັກສະແຕນເລດ 301, ແຕ່ໂຄງສ້າງຂອງຮ່າງກາຍຂອງລູກບັ້ງໄຟຍັງໃຊ້ໂລຫະປະສົມອາລູມິນຽມ 2024-T3 ຫຼາຍ.

ການຂົນສົ່ງທາງລົດໄຟ: ໂບກເກີ N700S ຂອງ Shinkansen ຂອງຍີ່ປຸ່ນຮັບຮອງເອົາອາລູມິນຽມ, ຫຼຸດຜ່ອນນ້ໍາຫນັກ 11% ແລະຍືດອາຍຸການເມື່ອຍລ້າ 30%.

ຕິດຕາມທ່າແຮງ

ຖັງເກັບຮັກສາໄຮໂດເຈນ: ຖັງເກັບຮັກສາໄຮໂດຣເຈນອະລູມິນຽມ 5000 ຊຸດສາມາດທົນກັບຄວາມກົດດັນສູງ 70MPa ແລະໄດ້ກາຍເປັນສ່ວນປະກອບສໍາຄັນຂອງຍານພາຫະນະນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟ.

ເຄື່ອງໃຊ້ອີເລັກໂທຣນິກ: MacBook Pro ມີຕົວເຄື່ອງອະລູມີນຽມອັນດຽວທີ່ຮັກສາອັດຕາສ່ວນຂອງຫນ້າຈໍ 90% ກັບຮ່າງກາຍຢູ່ທີ່ຄວາມຫນາ 1.2 ມມ.

ທິດທາງການບຸກທະລຸໃນອະນາຄົດ

ນະວັດຕະກໍາແບບປະສົມ: ວັດສະດຸປະກອບຂອງເສັ້ນໄຍກາກບອນອາລູມິນຽມ (6061/CFRP) ບັນລຸຄວາມກ້າວຫນ້າສອງດ້ານໃນຄວາມເຂັ້ມແຂງແລະນ້ໍາຫນັກເບົາ, ແລະປີກ Boeing 777X ໃຊ້ວັດສະດຸນີ້ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນນ້ໍາຫນັກ 10%.

ການຜະລິດອັດສະລິຍະ: ລະບົບການເພີ່ມປະສິດທິພາບພາລາມິເຕີທີ່ຂັບເຄື່ອນດ້ວຍ AI ຫຼຸດຜ່ອນອັດຕາການຂູດຈາກ 8% ຫາ 1.5%.

Ⅴ. ສະຫຼຸບ: "ແຕກ" ແລະ "ຢືນ" ຂອງວັດສະດຸອາລູມິນຽມນ້ໍາຫນັກເບົາ

ວັດສະດຸອະລູມິນຽມທີ່ມີນ້ໍາຫນັກເບົາແມ່ນຢືນຢູ່ໃນຈຸດຕັດກັນຂອງການປະຕິວັດເຕັກໂນໂລຢີແລະການຫັນເປັນອຸດສາຫະກໍາ:

ຈາກການທົດແທນວັດສະດຸໄປສູ່ນະວັດຕະກໍາຂອງລະບົບ: ມູນຄ່າຂອງມັນບໍ່ພຽງແຕ່ຢູ່ໃນການຫຼຸດຜ່ອນນ້ໍາຫນັກ, ແຕ່ຍັງຢູ່ໃນການສົ່ງເສີມການປັບໂຄງສ້າງລະບົບຂອງຂະບວນການຜະລິດ (ເຊັ່ນ: ການຫລໍ່ຕາຍປະສົມປະສານ) ແລະສະຖາປັດຕະຍະກໍາຜະລິດຕະພັນ (ການອອກແບບແບບໂມດູນ).

ການດຸ່ນດ່ຽງແບບເຄື່ອນໄຫວລະຫວ່າງຄ່າໃຊ້ຈ່າຍແລະການປະຕິບັດ: ດ້ວຍຄວາມກ້າວຫນ້າຂອງເຕັກໂນໂລຢີການນໍາມາໃຊ້ຄືນໃຫມ່ (ອັດຕາສ່ວນຂອງອາລູມິນຽມທີ່ນໍາມາໃຊ້ໃຫມ່ເກີນ 50%) ແລະການຜະລິດຂະຫນາດໃຫຍ່ (ຄວາມສາມາດໃນການຜະລິດຂອງໂຮງງານຜະລິດແຜ່ນເຫຼັກກ້າຂອງ Tesla super ເພີ່ມຂຶ້ນ), ຈຸດປ່ຽນທາງເສດຖະກິດອາດຈະເລັ່ງ.

ການປ່ຽນແປງແບບແຜນຂອງການຜະລິດສີຂຽວ: ຮອຍຄາບອນຂອງອາລູມິນຽມແຕ່ລະໂຕນຕະຫຼອດຊີວິດຂອງມັນແມ່ນຫຼຸດລົງ 85% ເມື່ອປຽບທຽບກັບເຫຼັກກ້າ, ເຊິ່ງຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການການຫັນເປັນຄາບອນຕ່ໍາຂອງລະບົບຕ່ອງໂສ້ການສະຫນອງທົ່ວໂລກ.

ຂັບເຄື່ອນໂດຍນະໂຍບາຍເຊັ່ນ: ອັດຕາການເຈາະຂອງຍານພາຫະນະພະລັງງານໃຫມ່ເກີນ 40% ແລະການຈັດຕັ້ງປະຕິບັດອັດຕາພາສີຄາບອນໃນອຸດສາຫະກໍາການບິນ, ອຸດສາຫະກໍາອາລູມິນຽມນ້ໍາຫນັກເບົາກໍາລັງພັດທະນາຈາກ "ເຕັກໂນໂລຢີທາງເລືອກ" ໄປສູ່ "ທາງເລືອກທີ່ບັງຄັບ". ການ​ປະຕິວັດ​ອຸດສາ​ຫະກຳ​ນີ້​ເປັນ​ຈຸດ​ໃຈກາງ​ໃນ​ການ​ປະດິດ​ສ້າງ​ດ້ານ​ວັດຖຸ​ໃນ​ທີ່​ສຸດ​ຈະ​ປ່ຽນ​ແປງ​ຂອບ​ເຂດ​ຂອງ​ຄວາມ​ເຂົ້າ​ໃຈ​ຂອງ​ມະນຸດ​ກ່ຽວ​ກັບ “ນ້ຳໜັກ” ​ແລະ ກ້າວ​ເຂົ້າ​ສູ່​ຍຸກ​ໃໝ່​ຂອງ​ອຸດສາຫະກຳ​ທີ່​ມີ​ປະສິດທິ​ຜົນ ​ແລະ ສະອາດ.