Ka lebaka la sepheo sa lefats'e sa ho se nke lehlakore ha khabone, ho besa mabone e se e le ntlha ea bohlokoa bakeng sa phetoho le ntlafatso ea indasteri ea tlhahiso. Ka litšobotsi tsa eona tse ikhethang tsa 'mele le tsa lik'hemik'hale, aluminium e tlohile ho tloha "karolong e tšehetsang" ea indasteri ea setso ho ea ho "thepa ea maano" ea tlhahiso ea maemo a holimo. Sengoloa sena se tla hlakola ka mokhoa o hlophisehileng boleng bo bocha ba thepa ea aluminium e bobebe ho tloha mahlakore a mane: melao-motheo ea tekheniki, melemo ea ts'ebetso, litšitiso tsa ts'ebeliso, le litaelo tsa nakong e tlang.

1, Motheo oa botekgeniki oa thepa ea aluminium e bobebe

Aluminium e bobebe ha se feela "thepa e fokotsang boima", empa ke ts'ebetso e fihlellehang ka sistimi ea theknoloji ea boraro ho e le 'ngoe ea moralo oa ho kopanya, taolo e nyane le boqapi ba ts'ebetso:

Ho matlafatsa likarolo tsa 'mele: Ho eketsa magnesium, silicon, koporo le likarolo tse ling ho theha mekhahlelo ea ho matlafatsa joalo ka Mg ₂ Si, Al ₂ Cu, jj., ho roba moeli oa matla a ho thaepa oa 500MPa (joalo kaMotsoako oa aluminium oa 6061-T6).

Taolo e hlophisitsoeng ka nano: Ka ho sebelisa theknoloji ea ho tiisa ka potlako kapa ho kopanya ka mechine, li-nano precipitates li kenngoa ka har'a matrix ea aluminium ho fihlela ntlafatso ea tšebelisano-'moho ea matla le ho tiea.

Mokhoa oa ho phekola mocheso oa phetoho: Ho kopanya mekhoa ea ho fetola sebopeho sa polasetiki le ea ho phekola mocheso joalo ka ho phutholla le ho betla, boholo ba lijo-thollo bo ntlafatsoa ho fihlela boemong ba micrometer, e leng se ntlafatsang haholo litšobotsi tse felletseng tsa mechini.

Ha re nka aluminium e kopantsoeng ea Tesla ea ho lahla die-casting e le mohlala, e sebelisa theknoloji e kholo ea ho lahla die-casting ea Gigacasting ho kopanya likarolo tse 70 tsa setso ka karolo e le 'ngoe, e fokotsa boima ka 20% ha e ntse e ntlafatsa katleho ea tlhahiso ka 90%, e leng se tiisang bohlokoa bo sitisang ba boqapi ba tšebelisano-'moho ba ts'ebetso ea thepa.

2, Melemo ea mantlha ea thepa ea aluminium e bobebe

(1) Bokgoni bo bobebe bo ke keng ba nkeloa sebaka

Molemo oa ho ba le boima: Botenya ba aluminium ke karolo ea boraro feela ea tšepe (2.7g/cm³ khahlano le 7.8g/cm³), 'me e ka fihlella phello ea ho fokotsa boima ba' mele ka ho feta 60% maemong a lekanang a ho nkela sebaka. Koloi ea motlakase ea BMW i3 e na le 'mele oohle oa aluminium, e fokotsa boima ba curb ka 300kg le sebaka se eketsehileng ka 15%.

Karolelano e ikhethang ea matla: Ha ho nahanoa ka karolelano ea matla le boima, matla a itseng (matla/botenya) a motsoako oa aluminium oa letoto la 6 a ka fihla ho 400MPa/(g/cm³), a feta 200MPa/(g/cm³) ea tšepe e tloaelehileng e nang le khabone e tlase.

(2) Tshebetso e kgolo ya dibopeho tse ngata

Ho hanyetsa mafome: Lera le teteaneng la aluminium oxide (Al ₂ O3) le fa thepa ena khanyetso ea tlhaho ea mafome, 'me bophelo ba tšebeletso ea marokho libakeng tse lebōpong la leoatle bo ka fihla lilemo tse fetang 50.

Ho tsamaisa mocheso: Koefficient ea ho tsamaisa mocheso e fihla ho 237W/(m · K), e leng makhetlo a mararo ho feta tšepe, 'me e sebelisoa haholo khetleng ea ho qhala mocheso ea liteishene tsa motheo tsa 5G.

Ho ka sebelisoa hape: Tšebeliso ea matla a tlhahiso ea aluminium e sebelisitsoeng hape ke 5% feela ea a aluminium ea mantlha, 'me mesi ea khabone e fokotseha ka 95%, e leng se fihlelang litlhoko tsa moruo o chitja.

(3) Ho lumellana ha ts'ebetso

Ho theha ho tenyetseha: E loketse lits'ebetso tse fapaneng tse kang ho hatakela, ho ntša, ho betla, khatiso ea 3D, jj. Tesla Cybertruck e amohela 'mele oa ho hatakela poleiti ea aluminium o phutholohileng ka serame, matla a ho leka-lekanya le tokoloho ea ho etsa mohlala.

Theknoloji ea khokahano e hōlileng tsebong: Ho tjheseletsa ka CMT, ho tjheseletsa ka moferefere le mahlale a mang a hōlileng tsebong a netefatsa ho tšepahala ha meaho e rarahaneng.

3, Bottleneck ea lisebelisoa tse bobebe tsa aluminium

(1) Mathata a moruo

Litšenyehelo tse phahameng tsa thepa: Litheko tsa aluminium li 'nile tsa bolokoa ka makhetlo a 3-4 ho feta theko ea tšepe ka nako e telele (theko e tloaelehileng ea ingot ea aluminium ea $2500/tonne khahlano le theko ea tšepe ea $800/tonne ka 2023), e leng se sitisang ho tuma ha batho ka bongata.

Moeli oa matsete a lisebelisoa: Ho lahla ka die ho kopantsweng ho hloka ho kenngoa ha mechini e meholo haholo ea ho lahla ka die e boima ba lithane tse fetang 6000, ka theko ea sesebelisoa se le seng e fetang li-yuan tse limilione tse 30, e leng ntho e thata hore likhoebo tse nyane le tse mahareng li e lefelle.

(2) Meeli ea ts'ebetso

Siling ea matla: Leha e ka fihla ho 600MPa ka mekhoa ea ho matlafatsa, e ntse e le tlase ho feta tšepe e matla haholo (1500MPa) le motsoako oa titanium (1000MPa), e leng se fokotsang ts'ebeliso ea eona maemong a boima.

Ho robeha ha mocheso o tlase: Libakeng tse ka tlase ho -20 ℃, ho tiea ha aluminium ho fokotseha ka 40%, e leng se hlokang ho hlōloa ka ho fetola motsoako.

(3) Litšitiso tsa theknoloji ts'ebetsong

Phephetso ea taolo ea ho khutla: Ho theoha ha poleiti ea aluminium ho feta poleiti ea tšepe ka makhetlo a 2-3, ho hloka moralo o nepahetseng oa puseletso ea hlobo.

Ho rarahana ha kalafo ea bokaholimo: Ho thata ho laola ho tšoana ha botenya ba filimi e nang le anodized, e leng se amang botle le ho hanyetsa mafome.

4, boemo ba kopo ea indasteri le menyetla

(1) Libaka tsa ts'ebeliso tse holileng

Likoloi tse ncha tsa eneji: 'Mele oa NIO ES8 kaofela oa aluminium o fokotsa boima ka 30%, ka ho tiea ha torsional ea 44900Nm/deg; Terei ea betri ea Ningde Times CTP e entsoe ka aluminium, e eketsang bongata ba eneji ka 15%.

Sefofane: 40% ea sebopeho sa sefofane sa Airbus A380 se entsoe ka motsoako oa aluminium lithium, e leng se fokotsang boima ka lithane tse 1.2; Litanka tsa mafura tsa likepe tsa SpaceX li entsoe ka tšepe e sa hloekang ea 301, empa sebopeho sa 'mele oa rokete se ntse se sebelisa motsoako oa aluminium oa 2024-T3 haholo.

Seporo sa Terene: Sekepe sa bogie sa N700S sa Shinkansen sa Japane se sebelisa li-folding tsa aluminium, se fokotsa boima ka 11% mme se eketsa nako ea mokhathala ka 30%.

(2) Tsela e ka bang teng

Tanka ea polokelo ea haeterojene: Tanka ea polokelo ea haeterojene ea aluminum magnesium alloy ea letoto la 5000 e ka mamella khatello e phahameng ea 70MPa 'me e se e le karolo ea bohlokoa ea likoloi tsa sele ea mafura.

Lisebelisoa tsa Elektroniki tsa Bareki: MacBook Pro e na le 'mele oa aluminium o nang le karolo e le 'ngoe o bolokang karolelano ea skrine ea 90% ho 'mele ka botenya ba 1.2mm.

(3) Tsela ea katleho ea bokamoso

Boiqapelo ba motsoako: Thepa e kopantsoeng ea aluminium e thehiloeng ho faeba ea khabone (6061/CFRP) e fihlella katleho e habeli ea matla le bobebe, 'me lepheo la Boeing 777X le sebelisa thepa ena ho fokotsa boima ka 10%.

Tlhahiso e bohlale: Sistimi ea ntlafatso ea liparamente tse tsamaisoang ke AI e fokotsa sekhahla sa likhechana ho tloha ho 8% ho isa ho 1.5%.

5、 Qetello: "Ho robeha" le "ho ema" ha thepa ea aluminium e bobebe

Lisebelisoa tse bobebe tsa aluminium li eme moo phetoho ea theknoloji le phetoho ea indasteri li kopanang teng:

Ho tloha ho nkeloe sebaka ha thepa ho ea ho boqapi ba sistimi: Boleng ba eona ha bo felle feela phokotsong ea boima ba 'mele, empa hape bo le ho khothaletseng ho hlophisoa bocha ha mekhoa ea tlhahiso (joalo ka ho lahla ka har'a die casting e kopaneng) le meralo ea lihlahisoa (moralo oa modular).

Tekanyo e matla pakeng tsa litšenyehelo le ts'ebetso: Ka tsoelo-pele ea theknoloji ea ho sebelisa hape (karolo ea aluminium e sebelisitsoeng hape e feta 50%) le tlhahiso e kholo (bokhoni ba tlhahiso ea fektheri ea Tesla ea ho lahla lintho tse ngata boa eketseha), phetoho ea moruo e ka potlaka.

Phetoho ea papiso ea tlhahiso e tala: Karolo ea khabone ea thane e 'ngoe le e 'ngoe ea aluminium ho pholletsa le potoloho ea eona ea bophelo e fokotsehile ka 85% ha e bapisoa le tšepe, e fihlelang litlhoko tsa phetoho ea khabone e tlase ea ketane ea phepelo ea lefats'e.

Ka lebaka la maano a kang sekhahla sa ho kenella ha likoloi tse ncha tsa eneji tse fetang 40% le ho kenngwa tshebetsong ha ditefiso tsa khabone indastering ya difofane, indasteri ya aluminium e bobebe e ntse e fetoha ho tloha ho "theknoloji ya boikgethelo" ho ya ho "kgetho e tlamang". Phetoho ena ya diindasteri e shebaneng le boqapi ba thepa qetellong e tla bopa botjha meedi ya kutlwisiso ya batho ya "boima" mme e tlise mehla e metjha ya indasteri e sebetsang hantle le e hlwekileng.