但在現(xiàn)實(shí)中，由于鋁的造價(jià)昂貴以及材料的特殊性，使你在權(quán)衡其利弊之前不得不重新考慮你的設(shè)計(jì)與制造工作。愈加嚴(yán)厲的排放法規(guī)使得我們研制輕型車身組件的做法越發(fā)顯得有價(jià)值，但迄今為止，在某些領(lǐng)域，其進(jìn)展依然比較緩慢。
在歐洲，大約有15%左右的引擎罩采用鋁制材料，而只有1%的客車車門與車身前部結(jié)構(gòu)采用鋁制材料。原因或許有許多，但是，鋁材的加工工藝缺陷是一個(gè)主要的因素。
車身前部部件采用鋁鎂合金可以提高結(jié)構(gòu)所需的強(qiáng)度，但在加工處理中，過(guò)去卻往往限制了鎂的耐腐蝕性，這仍是不太理想。
鋁錠表面覆層有著兩種不同的合金，它們通過(guò)銅焊或釬焊的方式結(jié)合，然后將兩種合金在兩種覆層之間輥壓接合成像三明治一樣的中心層。在加工過(guò)程中，會(huì)使板材之間出現(xiàn)氧化物，由此導(dǎo)致皮層滑脫，影響連接。
可以采用此種方式連接的材料的種類畢竟是有限的，并且這樣做會(huì)導(dǎo)致成本的提高—考慮到滾動(dòng)時(shí)邊緣容易變薄的實(shí)際狀況，覆層不得不加厚，而超過(guò)所需厚度。
盡管這樣，覆層工藝不再是唯一的選擇。美國(guó)NoveIis公司，即過(guò)去的加拿大鋁業(yè)分公司，已經(jīng)發(fā)明出一種新的鑄造工藝，使得這種含多種合金的鋁錠能夠滿足汽車制造商的要求。他們稱這種處理工藝為“熔合”工藝，其最早于2006年年初被美國(guó)引進(jìn)，用于熱傳導(dǎo)產(chǎn)品中板金材料的加工。
該公司在瑞士Sierre新開(kāi)了一個(gè)分工廠，以便將這種技術(shù)在歐洲推廣。類似的舉動(dòng)在亞洲也已展開(kāi)，在韓國(guó)與馬來(lái)西亞也開(kāi)設(shè)了此類分工廠。
“采用“熔合”鑄造技術(shù)，我們可以研發(fā)出能提高現(xiàn)有的應(yīng)用設(shè)備的材料性能的板材”。NoveIIs公司歐洲區(qū)總裁Arnaud de Weert指出：“多元合金板材可以克服單一合金板材由于在中間性能與表面特性之間脫節(jié)而造成的缺陷，由此，我們還可以開(kāi)拓出其新的用途。”
這項(xiàng)技術(shù)是建立在傳統(tǒng)的連鑄工藝的基礎(chǔ)之上的，不過(guò)，設(shè)備上附加了一個(gè)二級(jí)艙室，以散除其熱量。對(duì)于高熔點(diǎn)的合金，首先對(duì)其進(jìn)行鑄造，然后加入第二種合金；若有必要的話，加入第三種合金，其目的是確保金屬在凝固過(guò)程中保持必需的熱力與機(jī)械狀態(tài)。為達(dá)到此目的，NoveIis公司采用了一套流量與金屬熔液面?zhèn)鞲衅鳎钥刂埔簯B(tài)金屬的流量的大小以及冷卻液流量的大小。
結(jié)果，出來(lái)的鋁錠不含氧化物，在金屬層之間的交界面處，也具有不同的材料屬性。通過(guò)壓型工藝加大覆蓋層金屬的厚度的方式，就可以補(bǔ)償滾軋?zhí)幚頃r(shí)導(dǎo)致的邊沿變薄，也就意味著熔合做到了材料均質(zhì)的可能性。
多元合金鋁錠被滾轉(zhuǎn)輸送到傳統(tǒng)的軋鋼機(jī)中，然后，被軋成客戶所需厚度的板材。在板材加工車間，它們被編號(hào)或者深加工做成部件與面板。
“合金中的各個(gè)金屬層，在同一時(shí)刻被鑄造成單一的鋁錠，由此，在金屬層之間生成一種完美的冶金結(jié)合物，近乎完美無(wú)缺”，de Weert如是稱。多元合金鋁錠可以像傳統(tǒng)的鋁制板材一樣被熱軋和冷軋。
首先，在處理復(fù)合鋁板時(shí)，會(huì)用熔合技術(shù)來(lái)替代傳統(tǒng)的輥壓接合技術(shù)。不過(guò)，Novelis公司正在開(kāi)發(fā)更新的汽車工業(yè)中的應(yīng)用技術(shù)。
“鋁材在車身中的應(yīng)用，經(jīng)常被一些具體技術(shù)難題阻撓”，Novelis公司指出：“這可能是因?yàn)槠渑c新型號(hào)的高強(qiáng)度鋼相比，其剛度不夠，而與可深度沖壓的材料相比，其可塑性不好，而‘熔合'鑄造工藝可以使鋁材克服這些缺點(diǎn)。”
“熔合”鑄造工藝可以將一種高強(qiáng)度的核心材料與一種塑性好的表層材料結(jié)合在一起，這樣，就克服了高強(qiáng)度的鋁材在小半徑折彎造成的卷邊問(wèn)題。同傳統(tǒng)的轎車合金車身相比，它使將板材的厚度減少14%以上成為可能，也意味著更多的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋與車門可以采用鋁制材料。
該項(xiàng)成果也可以用來(lái)裁剪鋁制板材，使其正好符合用戶個(gè)人的要求。中心合金具有足夠的強(qiáng)度或可塑性，但是，抗腐蝕性能不足，不妨混合一種表面保護(hù)合金。
此時(shí)此刻，Novelis公司的客戶主要被限制在豪華車型上。例如，沃爾沃、奧迪和寶馬公司則使用了鋁合金制造發(fā)動(dòng)機(jī)罩、車門、行李箱蓋以及車身，但大排量車型還沒(méi)有采用鋁制板材部件。
Novelis聲稱，這種格局會(huì)被改變的，但是，公司必須首先指導(dǎo)汽車制造商如何加工這種材料并從中切實(shí)受益。Novelis公司已經(jīng)在與兩個(gè)歐洲汽車制造商進(jìn)行合作，考慮可將奧迪也納入其范圍，以加快技術(shù)開(kāi)發(fā)的步伐。這種技術(shù)邁向市場(chǎng)一般需要5年時(shí)間，但是，Novelis公司希望取得更快的進(jìn)展，以將這一技術(shù)更快地應(yīng)用于它的一系列產(chǎn)品上。
由于排放法規(guī)的要求越來(lái)越高，以及汽車駕駛員輔助系統(tǒng)數(shù)量的增加，必須采取措施減輕車體重量。僅對(duì)車門而言，如果將鋼材換成鋁材的話，就可以將一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)的四門轎車的車重降低30千克。依靠鋁的深度沖壓，更換金屬的成本很可能會(huì)大幅降低。
