Το Titanium Metal έχει τα πλεονεκτήματα της χαμηλής πυκνότητας, της υψηλής ειδικής αντοχής και της καλής αντοχής στη διάβρωση. Το υλικό τιτανίου μπορεί να μειώσει σημαντικά την ποιότητα του σώματος του αυτοκινήτου, να μειώσει την κατανάλωση καυσίμου, καθώς και να βελτιώσει την απόδοση του κινητήρα. Ωστόσο, η υψηλή τιμή του τιτανίου το καθιστά χρήσιμο μόνο σε πολυτελή αυτοκίνητα και σπορ αυτοκίνητα, αλλά όχι σε συνηθισμένα αυτοκίνητα. Σε αυτό το άρθρο, θα μιλήσουμε για τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα του τιτανίου που χρησιμοποιούνται στην αυτοκινητοβιομηχανία.
Εφαρμογή τιτανίου σε εξαρτήματα αυτοκινήτων
Τα κράματα τιτανίου έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως σε αεροδιαστημικές, πετροχημικές και βιομηχανίες πλοίων, αλλά σπάνια χρησιμοποιούνται στην αυτοκινητοβιομηχανία. Από το 1956, όταν το πρώτο αυτοκινητόδρομο All-Titanium αναπτύχθηκε από τη General Motors των Ηνωμένων Πολιτειών, τα τμήματα αυτοκινήτων τιτανίου δεν έφτασαν στο επίπεδο μαζικής παραγωγής μέχρι τη δεκαετία του 1980. Στη δεκαετία του 1990, με την αυξανόμενη ζήτηση για πολυτελή αυτοκίνητα, αθλητικά αυτοκίνητα και αγωνιστικά αυτοκίνητα, τα τμήματα τιτανίου αναπτύχθηκαν γρήγορα.
Τα τμήματα τιτανίου μπορούν να μειώσουν τη συνολική μάζα ενός αυτοκινήτου. Σύμφωνα με τα χαρακτηριστικά σχεδιασμού και υλικού, το τιτάνιο διανέμεται κυρίως σε εξαρτήματα κινητήρα και τμήματα πλαισίου στη νέα γενιά οχημάτων. Το τιτάνιο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία βαλβίδων συστήματος κινητήρα, ελατηρίων βαλβίδων και ράβδων σύνδεσης, καθώς και εξαρτήματα σασί των ελατηρίων, συστημάτων εξάτμισης, μισών άξονων και συνδετήρων.
Πλεονεκτήματα του κράματος τιτανίου στο αυτοκίνητο
Το κράμα τιτανίου έχει τα πλεονεκτήματα μιας ελαφριάς, υψηλής ειδικής αντοχής και της καλής αντοχής στη διάβρωση, επομένως χρησιμοποιείται ευρέως στην αυτοκινητοβιομηχανία. Τα πλεονεκτήματα της παραγωγής εξαρτημάτων του κινητήρα από το κράμα τιτανίου εμφανίζονται κυρίως στις ακόλουθες πτυχές.
1. Η χαμηλή πυκνότητα του κράματος τιτανίου μπορεί να μειώσει τη μάζα αδράνειας των κινούμενων τμημάτων και οι ελατήριο βαλβίδων τιτανίου μπορούν να αυξήσουν την ελεύθερη δόνηση, να μειώσουν τη δόνηση του σώματος, αυξάνοντας έτσι την ταχύτητα του κινητήρα και την ισχύ εξόδου.
2. Μειώστε τη μάζα αδράνειας των κινούμενων τμημάτων, μειώνοντας έτσι τη δύναμη τριβής και βελτιώνοντας την απόδοση του καυσίμου του κινητήρα.
3. Η επιλογή του κράματος τιτανίου μπορεί να μειώσει την τάση φορτίου των σχετικών εξαρτημάτων έτσι ώστε η μάζα του κινητήρα και το όχημα να μπορεί να μειωθεί.
4. Η μείωση της αδρανειακής μάζας των συστατικών μειώνει τη δόνηση και τον θόρυβο και βελτιώνει την απόδοση του κινητήρα.
Μειονεκτήματα του κράματος τιτανίου στο αυτοκίνητο
Παρόλο που τα μέρη κράματος τιτανίου έχουν τέτοια ανώτερη απόδοση, εξακολουθεί να απέχει πολύ από την καθολική εφαρμογή του τιτανίου και των κραμάτων της στον κλάδο της αυτοκινητοβιομηχανίας, λόγω προβλημάτων όπως η υψηλή τιμή, η κακή διαμόρφωση και η κακή απόδοση συγκόλλησης.
Τα τελευταία χρόνια, με την ανάπτυξη της συγκόλλησης δέσμης ηλεκτρονίων, της συγκόλλησης τόξου πλάσματος, της συγκόλλησης με λέιζερ και της άλλης σύγχρονης τεχνολογίας συγκόλλησης, το πρόβλημα σχηματισμού και συγκόλλησης του κράματος τιτανίου δεν είναι πλέον ο βασικός παράγοντας που περιορίζει την εφαρμογή του κράματος τιτανίου. Ο σημαντικότερος λόγος που εμποδίζει το κράμα τιτανίου να χρησιμοποιηθεί ευρέως στην αυτοκινητοβιομηχανία είναι το υψηλό κόστος.
Τα κράματα τιτανίου κοστίζουν πολύ περισσότερο από άλλα μέταλλα. Το κόστος παραγωγής της πλάκας τιτανίου είναι ως επί το πλείστον υψηλότερο από $ 33 /kg, το οποίο είναι 6 ~ 15 φορές της πλάκας αλουμινίου και 45 ~ 83 φορές της πλάκας χάλυβα.