定位轻量化 细数通用的各项造车材料及技术

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据外国媒体报道，通用汽车正努力将轻质材料与创新制造工艺相结合，并将其应用于新的乘用车和卡车。为此，通用汽车采取了多管齐下的方法，引进新的装配线材料，鼓励工程师提出创新的解决方案，并将其应用于汽车制造。

在过去的一个多世纪里，低碳钢一度成为汽车和轻型卡车的标准原材料。低碳钢因其价格低廉、易焊接、易弯曲和高抗疲劳性，确实是汽车生产的优良原材料。然而，这种材料也有许多缺点，如耐腐蚀性有限和重量大。虽然涂漆和电镀几乎可以消除耐腐蚀性的不足，但不能减轻低碳钢的重量。

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谈到乘用车，汽车公司通常不会特别关注汽车的重量，而是关注汽车的舒适性，通过提高发动机的功率输出来抵消汽车重量的增加。近年来，对燃油经济性的规定越来越严格。由于轻量化可以提高车辆性能，世界上所有主要的汽车和卡车制造商都在努力实现轻量化的目标。轻量化是汽车工业的术语。通过制造更轻的车辆，可以提高车辆的燃油经济性和性能。

铝合金是一般用途的首选轻质材料。这种材料曾用于制造商使用的飞机，现在主要的汽车公司已经将这种轻质材料应用到汽车生产中。铝合金易于加工，经久耐用，其耐腐蚀性强于低碳钢。一般来说，铝板用于制造车身钣金件，挤压铝材用于制造车架滑轨，复杂精细的铝铸件用于替代由几十个小零件组成的较大单元组，这不仅减轻了重量，而且降低了结构的复杂性，还提高了材料的刚性和碰撞性能。铝也被专门用来制造雪佛兰c7轻巡洋舰和雪佛兰马里布。新款凯迪拉克ct6使用铝而不是低碳钢，这使得这款全尺寸豪华轿车比宝马5系轿车轻得多。

在某些情况下，仅仅使用铝并不是最好的选择。高强度钢和轻质合金的结合可以提高材料的强度、耐腐蚀性和吸声性。由于这些材料不同的机械性能，通用汽车的工程师们不得不开发新技术来粘合铝和高强度钢。

为此，通用汽车公司采用了先进的点焊技术，使不同熔点的材料能够紧密结合在一起。汽车公司将轻质铝皮与耐用的钢架相结合，使两种材料相得益彰，从而在提高强度的同时减轻了汽车的重量。

这种零件通常需要更强的粘合剂来提高两种材料之间的附着力。虽然熔化类似的金属材料很容易，但将铝和钢焊接在一起却很困难。前者的熔点是1200？后者的熔点是2600？。为此，通用汽车采用特殊的工程制造工艺，将两种机械性能差异很大的金属材料熔合在一起，而不会对这两种材料造成损坏。

通用汽车的工程师还开发了一种焊接喷嘴，大大加快了装配过程的推进速度。各种材料的焊接不仅不需要使用重量大、价格高的铆钉，而且只需要去掉铆钉，这样就可以节省每辆通用汽车100美元的制造成本。

除了铝和高强度钢，通用汽车还在汽车制造过程中使用镁，因为这种材料在所有金属中重量最轻。与铝相比，它的重量轻了33%，但它的强度和耐腐蚀性都大大提高了。该材料易于铸造和加工，工作温度低，可延长零件生产设备的使用寿命。遗憾的是，与大多数金属相比，镁的熔点较低，强度性能较差，这限制了这种材料的应用。然而，镁仍然是大型铸件和特殊零件的优良结构材料。

就汽车制造而言，碳纤维是一种最有应用前景的轻质材料。它的强度和钢一样，硬度是钢的两倍，重量只占钢的一部分。它属于非金属物质，可以通过编织、成型和成型技术制成几乎任何形状。碳纤维具有极高的强度和耐腐蚀性，但其耐热性不如金属。

近十年来，虽然赛车队和飞机制造商称赞碳纤维的优势，但由于其成本高，很难将其用于大规模生产。通用汽车公司正在进行一个碳纤维车轮项目，并承诺将汽车重量减轻40磅。车轮的重量被认为是旋转质量和非悬挂重量，这意味着每一盎司的重量减少将大大提高车辆的能源效率和驾驶动态。

通用汽车的轻量化项目将在很长一段时间内专注于减轻乘用车和轻型卡车的重量，并将为消费者提供燃油经济性更好、驾驶舒适性更高的汽车。通用汽车致力于减少和简化生产流程，减少环境排放，促进回收利用。

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