Question

Wyjaśnij, jakie właściwości metali decydują o zastosowaniu ich w branży motoryzacyjnej.

Pomocyyy to na teraz!
​

Answer 1

Odpowiedź:

Aluminium to materiał, który jest szeroko wykorzystywany w różnych gałęziach przemysłu. Choć jest jednym z najmłodszych metali, ponieważ jego powszechniejsze stosowanie nastąpiło dopiero pod koniec XIX wieku, gdy odkryto stosunkowo tanią i prostą metodę jego pozyskiwania z rudy boksytowej, to ilość jego zastosowań jest ogromna. Z aluminium korzysta się zarówno przy produkcji opakowań od popularnych puszek na napoje po kartony na mleko, soki czy pudełka termiczne, jak i w przemyśle kosmicznym do wytwarzania elementów rakiet czy satelitów. Wiele wyrobów hutniczych z aluminium – prętów czy blach aluminiowych – wykorzystuje się również coraz częściej w przemyśle motoryzacyjnym. Przyjrzyjmy się bliżej roli aluminium w motoryzacji, zobaczmy, jakie są zalety aluminium oraz sprawdźmy, w jaki sposób jest wykorzystywane.

Produkcja wszystkich powstających w czasach nowożytnych maszyn i urządzeń jest od swych początków nieodłącznie związana z wykorzystaniem różnych gatunków metalu. Stanowiły one podstawę niemal wszystkich konstrukcji – zarówno obudów i korpusów, jak i części ruchomych od pierwszych napędzanych siłą mięśni przekładni zębatych czy ciernych, aż po elementy cylindrów i tłoków maszyn parowych czy podzespoły silników spalinowych. Najbardziej rozpowszechnione stało się wykorzystanie rozmaitych stopów stali, które oferowały znakomitą wytrzymałość na obciążenia statyczne i dynamiczne, w zależności od potrzeb dobrą sprężystość lub sztywność, a przy tym były odporne na działanie wysokich temperatur czy ścieranie wskutek tarcia. Równie istotna była możliwość precyzyjnej i stosunkowo łatwej obróbki mechanicznej – ubytkowej lub plastycznej, a także ulepszania cieplnego.

Wraz z rozwojem technologii i wprowadzaniem coraz to nowych rozwiązań technicznych prowadzących do konstruowania urządzeń mobilnych, w których ważna stała się masa – zwłaszcza w lotnictwie – poważną barierą okazał się ciężar stali. Poszukując możliwości wykorzystania innych metali, konstruktorzy zwrócili uwagę na aluminium i jego stopy. Połączone z domieszką krzemu, manganu czy magnezu zachowywało niewielką gęstość, a przez to małą masę oferując porównywalną do stali wytrzymałość.

Najwcześniejsze zastosowania stopów aluminium w lotnictwie wiążą się już z pierwszym samolotem, który wzbił się w powietrze – Flyer braci Orville’a i Wilbura Wright miał elementy silnika wykonane z tego metalu. Pierwszą konstrukcją, w której aluminium wykorzystano na szerszą skalę był zbudowany w 1917 roku Junkers J4 z pokryciem z duraluminiowej blachy falistej. Stosowanie aluminium bardzo szybko się rozpowszechniło – wykonywano z niego zarówno kratownicowe konstrukcje nośne, jak i pokrycia. W latach 20. i 30. XX wieku coraz częściej pojawiały się samoloty o budowie skorupowej w całości wykonane z aluminium. Dalsze postępy to wykorzystanie aluminium w samolotach wojskowych – poszycie legendarnego polskiego bombowca PZL P37 Łoś było w całości wykonane z blachy ze stopu aluminium.

Aluminium bardzo szybko znalazło zastosowanie również w przemyśle motoryzacyjnym. Pierwsze auto wykonane z aluminium to Bugatti type 10 z poszyciem z nitowanych blach aluminiowych. Choć aluminium nie używano powszechnie, na przestrzeni lat postawało wiele modeli z nadwoziami z tego metalu od Auburna Cabin Speedstera z końca lat 30. XX wieku aż po legendarne Porsche 356 z 1948 roku. Jednak aluminium stosowano nie tylko jako poszycie nadwozia, bardzo szybko zaczęto z niego korzystać przy konstruowaniu innych elementów. Stanowiło ono znakomity materiał na bloki silników i ich podzespoły – używano go np. w klasycznym silniku General Motors V8 215. Aluminium wykorzystywano również do produkcji elementów nadwozia i różnych detali – prawdziwym przełomem stał się jednak model Audi A8 z 1994, którego nadwozie w całości wykonano z tego materiału.