Nítorí àfojúsùn kárí ayé ti àìsí èròjà carbon, fífẹ́ fúyẹ́ ti di kókó pàtàkì fún ìyípadà àti àtúnṣe ilé iṣẹ́ ìṣelọ́pọ́. Pẹ̀lú àwọn ànímọ́ ara àti kẹ́míkà àrà ọ̀tọ̀ rẹ̀, aluminiomu ti fò láti “ipa àtìlẹ́yìn” ti ilé iṣẹ́ ìbílẹ̀ sí “ohun èlò ètò” ti iṣẹ́lọ́pọ́ gíga. Àpilẹ̀kọ yìí yóò dín ìníyelórí tuntun ti àwọn ohun èlò aluminiomu fẹ́ẹ́rẹ́ kù láti inú ìwọ̀n mẹ́rin: àwọn ìlànà ìmọ̀-ẹ̀rọ, àwọn àǹfààní iṣẹ́, àwọn ìdènà ìlò, àti àwọn ìtọ́sọ́nà ọjọ́ iwájú.

1, mojuto imọ-ẹrọ ti awọn ohun elo aluminiomu fẹẹrẹfẹ

Aluminium fẹẹrẹfẹ kii ṣe “ohun elo idinku iwuwo” lasan, ṣugbọn ilọsiwaju iṣẹ ti a ṣaṣeyọri nipasẹ eto imọ-ẹrọ mẹta ni ọkan ti apẹrẹ alloying, iṣakoso micro, ati isọdọtun ilana:

Ìmúdàgbàsókè àwọn ohun èlò ìfúnpọ̀: Fífi magnesium, silicon, copper àti àwọn ohun èlò míràn kún un láti ṣe àwọn ìpele ìfúnpọ̀ bíi Mg ₂ Si, Al ₂ Cu, àti bẹ́ẹ̀ bẹ́ẹ̀ lọ, láti fọ́ ààlà agbára ìfúnpọ̀ ti 500MPa (bíialloy aluminiomu 6061-T6).

Ìlànà ìṣètò Nanostructured: Nípa lílo ìmọ̀-ẹ̀rọ ìṣọ̀kan kíákíá tàbí ìsopọ̀ ẹ̀rọ, a fi àwọn ohun tí ń fa nano sínú matrix aluminiomu láti ṣàṣeyọrí ìdàgbàsókè ìṣọ̀kan nínú agbára àti agbára.

Ìlànà ìtọ́jú ooru ìyípadà: Nípa ṣíṣe àdàpọ̀ ìyípadà ike àti àwọn ìlànà ìtọ́jú ooru bíi yíyípo àti ṣíṣe àdàpọ̀, a ṣe àtúnṣe ìwọ̀n ọkà sí ìpele micrometer, èyí sì mú kí àwọn ànímọ́ ẹ̀rọ tó péye pọ̀ sí i ní pàtàkì.

Bí a bá wo aluminiomu tí a fi kún Tesla gẹ́gẹ́ bí àpẹẹrẹ, ó lo ìmọ̀ ẹ̀rọ Gigacasting giant die-casting láti so àwọn ẹ̀yà 70 ìbílẹ̀ pọ̀ mọ́ ara wọn, èyí tí ó dín ìwọ̀n wọn kù ní 20% nígbà tí ó sì ń mú kí iṣẹ́ ṣíṣe nǹkan sunwọ̀n sí i ní 90%, èyí tí ó fi hàn pé ó níye lórí ìdààmú nínú ìṣẹ̀dá àjùmọ̀ṣepọ̀ iṣẹ́ ohun èlò.

2, Awọn anfani pataki ti awọn ohun elo aluminiomu fẹẹrẹfẹ

(1) Lilo irọrun ti ko le yipada

Àǹfààní ìwúwo: Ìwúwo aluminiomu jẹ́ ìdá mẹ́ta péré nínú iye irin (2.7g/cm ³ vs 7.8g/cm ³), ó sì lè dín ìwúwo kù ju 60% lọ ní àwọn ipò ìyípadà ìwúwo kan náà. Ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́ oníná BMW i3 ní ara aluminiomu gbogbo, ó dín ìwúwo ìdènà kù pẹ̀lú 300kg ó sì ń pọ̀ sí i ní 15%.

Ìpíndọ́gba agbára tó tayọ: Nígbà tí a bá ń ronú nípa ìpíndọ́gba agbára sí ìwọ̀n, agbára pàtó (agbára/ìwọ̀n) ti irin aluminiomu onípele mẹ́fà lè dé 400MPa/(g/cm ³), èyí tó ju 200MPa/(g/cm ³) irin oní-carbon lásán lọ.

(2) Ìṣẹ̀lẹ̀ ìṣiṣẹ́ onípele púpọ̀

Àìlègbé ìjẹrà: Fíìmù oxide aluminiomu dídín (Al ₂ O3) fún ohun èlò náà ní agbára ìdènà ìjẹrà àdánidá, àti pé ìgbésí ayé àwọn afárá ní àwọn agbègbè etíkun lè ju ọdún 50 lọ.

Ìgbékalẹ̀ ooru: Ìgbékalẹ̀ ooru tó ní ìwọ̀n ìgbóná dé 237W/(m · K), èyí tó jẹ́ ìlọ́po mẹ́ta ti irin, a sì ń lò ó dáadáa nínú ìbòrí ìtújáde ooru ti àwọn ibùdó ìpìlẹ̀ 5G.

Àtúnlò: Lilo agbara ti iṣelọpọ aluminiomu atunlo jẹ 5% nikan ti aluminiomu akọkọ, ati itujade erogba dinku nipasẹ 95%, eyiti o baamu awọn aini ti eto-ọrọ iyipo.

(3) Ibamu ilana

Ìyípadà ìṣẹ̀dá: Ó yẹ fún onírúurú iṣẹ́ bíi símẹ́ǹtì, ìtújáde, ìṣẹ̀dá, ìtẹ̀wé 3D, àti bẹ́ẹ̀ bẹ́ẹ̀ lọ. Tesla Cybertruck gba ara símẹ́ǹtì àwo aluminiomu tí a fi tútù ṣe, ó ń ṣe ìwọ̀n agbára àti òmìnira ṣíṣe àwòrán.

Ìmọ̀ ẹ̀rọ ìbáṣepọ̀ tó dàgbà: Ìlànà ìsopọ̀ CMT, ìdènà ìdènà ìdènà àti àwọn ìmọ̀ ẹ̀rọ míràn tó dàgbà máa ń rí i dájú pé àwọn ẹ̀rọ tó díjú wà ní ìgbẹ́kẹ̀lé.

3, Igo ohun elo ti awọn ohun elo aluminiomu fẹẹrẹfẹ

(1) Awọn ipenija eto-ọrọ aje

Iye owo ohun elo giga: Iye owo aluminiomu ti wa ni idaduro ni igba mẹta si mẹrin iye owo irin fun igba pipẹ (iye owo aluminiomu ti o jẹ $2500/ton ni apapọ pẹlu iye owo irin ti $800/ton ni ọdun 2023), eyiti o ṣe idiwọ fun gbigba olokiki ni iwọn nla.

Ààlà ìdókòwò ohun èlò: Ṣíṣe àtúnṣe kú-kú-kú-ní nílò fífi àwọn ẹ̀rọ ìṣàn kú-kú-kú-kú-kú-tóbi púpọ̀ tí ó wúwo ju 6000 tọ́ọ̀nù lọ, pẹ̀lú iye owó ohun èlò kan ṣoṣo tí ó ju 30 mílíọ̀nù yuan lọ, èyí tí ó ṣòro fún àwọn ilé-iṣẹ́ kékeré àti àárín láti san.

(2) Awọn idiwọn iṣẹ ṣiṣe

Àjàpá Agbára: Bó tilẹ̀ jẹ́ pé ó lè dé 600MPa nípasẹ̀ àwọn ọ̀nà ìfúnni ní agbára, ó ṣì kéré ju irin alágbára gíga (1500MPa) àti titanium alloy (1000MPa) lọ, èyí tí ó dín lílò rẹ̀ kù ní àwọn ipò iṣẹ́ líle.

Ìbàjẹ́ iwọ̀n otútù kékeré: Ní àwọn àyíká tí ó wà ní ìsàlẹ̀ -20 ℃, agbára ìkọlù aluminiomu dínkù sí 40%, èyí tí ó nílò láti borí nípasẹ̀ àtúnṣe alloy.

(3) Awọn idena imọ-ẹrọ si sisẹ

Ìpèníjà ìṣàkóso àtúnṣe: Ìpìlẹ̀ ìtẹ̀síwájú àwo aluminiomu jẹ́ ìlọ́po méjì sí mẹ́ta ti àwo irin, èyí tí ó nílò àgbékalẹ̀ ìsanpadà máàlú tí ó péye.

Iṣẹ́ ìtọ́jú ojú ilẹ̀: Ó ṣòro láti ṣàkóso ìbáramu ti sisanra fíìmù anodized, èyí tí ó ní ipa lórí ẹwà àti ìdènà ipata.

4, Ipo ohun elo ile-iṣẹ ati awọn asesewa

(1) Awọn agbegbe lilo ti ogbo

Àwọn ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́ agbára tuntun: NIO ES8 gbogbo ara aluminiomu dín ìwọ̀n kù sí 30%, pẹ̀lú agbára ìyípo ti 44900Nm/deg; A fi aluminiomu ṣe àwo batiri Ningde Times CTP, èyí tí ó mú kí agbára pọ̀ sí i ní 15%.

Afẹ́fẹ́: 40% ti eto fuselage Airbus A380 ni a fi aluminiomu lithium alloy ṣe, eyi ti o dinku iwuwo nipasẹ 1.2 toonu; Awọn tanki epo ti awọn ọkọ oju omi irawọ SpaceX jẹ ti irin alagbara 301, ṣugbọn eto ara rocket naa tun nlo aluminiomu 2024-T3 pupọ.

Ìrìnàjò Ọkọ̀ Ojú Irin: Ọkọ̀ N700S ti Shinkansen ti Japan gba àwọn ohun èlò aluminiomu, ó dín ìwọ̀n kù sí 11% ó sì ń mú kí àárẹ̀ pẹ́ sí 30%.

(2) Ọ̀nà tó ṣeé ṣe

Àpótí ìpamọ́ hydrogen: Àpótí ìpamọ́ hydrogen aluminiomu 5000 series magnesium alloy lè fara da ìfúnpá gíga ti 70MPa, ó sì ti di pàtàkì nínú àwọn ọkọ̀ epo.

Àwọn Ẹ̀rọ Ìbánisọ̀rọ̀ Oníbàárà: MacBook Pro ní ara aluminiomu kan tí ó ní ìwọ̀n ìbòjú 90% sí ara ní ìwọ̀n tí ó nípọn 1.2mm.

(3) Ìtọ́sọ́nà ìlọsíwájú ọjọ́ iwájú

Ìṣẹ̀dá tuntun: Ohun èlò ìdàpọ̀ okùn erogba tí a fi aluminiomu ṣe (6061/CFRP) ṣàṣeyọrí ìlọsíwájú méjì nínú agbára àti fífẹ́ẹ́, apá Boeing 777X sì lo ohun èlò yìí láti dín ìwọ̀n kù ní 10%.

Iṣẹ́ ẹ̀rọ tó ní ìmọ̀: Ètò ìṣàtúnṣe paramita tí a fi ń ṣe ìyípadà nínú ìṣiṣẹ́ AI dín ìwọ̀n ìfọ́ kù láti 8% sí 1.5%.

5, Ipari: “fifọ” ati “duro” ti awọn ohun elo aluminiomu fẹẹrẹfẹ

Awọn ohun elo aluminiomu fẹẹrẹfẹ duro ni ipade ti iyipada imọ-ẹrọ ati iyipada ile-iṣẹ:

Láti ìyípadà ohun èlò sí ìṣẹ̀dá tuntun ètò: Ìníyelórí rẹ̀ kò wà nínú ìdínkù ìwọ̀n nìkan, ṣùgbọ́n ó tún wà nínú gbígbé àtúntò ètò ìṣelọ́pọ́ (bíi ìṣẹ̀dá kú tí a ti ṣepọ) àti ìṣètò ọjà (àwòrán onípele).

Ìwọ̀ntúnwọ̀nsì tó ń yí padà láàrín iye owó àti iṣẹ́: Pẹ̀lú ìlọsíwájú ìmọ̀ ẹ̀rọ àtúnlò (ìpín alumọ́ọ́nì tí a tún lò ju 50%) lọ àti ìṣẹ̀dá ńlá (agbára ìṣẹ̀dá ti ilé iṣẹ́ super die-casting ti Tesla ń pọ̀ sí i), ìyípadà ọrọ̀ ajé lè yára kánkán.

Ìyípadà àpẹẹrẹ ti iṣẹ́-ọnà aláwọ̀ ewé: Ìtẹ̀síwájú erogba ti tọ́ọ̀nù aluminiomu kọ̀ọ̀kan jálẹ̀ ìgbésí ayé rẹ̀ dínkù ní 85% ní ìfiwéra pẹ̀lú irin, èyí tí ó bá àìní ìyípadà erogba kékeré ti ẹ̀wọ̀n ìpèsè àgbáyé mu.

Nítorí àwọn ìlànà bí ìwọ̀n wíwọlé àwọn ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́ agbára tuntun tí ó ju 40% lọ àti ìlò owó orí erogba nínú iṣẹ́ ọkọ̀ òfúrufú, ilé iṣẹ́ aluminiomu tí ó fẹ́ẹ́rẹ́fẹ́ ń yípadà láti “ìmọ̀-ẹ̀rọ àṣàyàn” sí “àṣàyàn dandan”. Ìyípadà ilé iṣẹ́ yìí tí ó dá lórí ìṣẹ̀dá ohun èlò yóò tún ààlà òye ènìyàn nípa “ìwúwo” ṣe, yóò sì mú àkókò tuntun ti iṣẹ́ ilé iṣẹ́ tí ó gbéṣẹ́ àti tí ó mọ́ tónítóní wá.