自動車 産業 は 軽量 化 の ため に アルミニウム 挤出 を 採用

より燃費が良く、安全で、環境に優しい未来の車を想像してみてください。これらはすべて革新的な材料選択によって達成されます。アルミニウム押出形材は、このビジョンを実現するための重要な「秘密兵器」として登場しています。

アルミニウム押出形材は、アルミニウム合金をダイスに通して様々な複雑な形状に成形することで作られます。自動車におけるその用途は驚くほど多様で、構造部品、衝突ビーム、ラジエーター、内装部品、そして車両設計のほぼすべての領域で見られます。なぜ押出アルミニウムは自動車メーカーがこれほど熱心に採用するほど特別なのでしょうか？

• 軽量チャンピオン： 鋼のわずか3分の1の密度を持つアルミニウム押出形材は、車両重量を大幅に削減し、燃費を向上させ、排出ガスを削減します。
• コスト効率： アルミニウムは当初高価に見えるかもしれませんが、押出成形により複数の部品を単一のコンポーネントに統合でき、部品点数と組み立て工程を削減しながら、全体的なコストを低減できます。
• 迅速な開発： 押出ダイの製造は通常わずか2週間で完了するため、車両開発期間が劇的に短縮されます。
• 熱管理： アルミニウムの優れた熱伝導性は、熱交換器やバッテリー冷却システムに最適です。
• 耐食性： 自然に耐食性のあるアルミニウムは、追加の保護コーティングを必要としないことがよくあります。
• 組み立てやすさ： 成形や機械加工が容易なアルミニウム押出形材は、溶接や接着剤による接合を含む様々な接合方法に対応します。
• 構造強度： 最適化された断面は、優れた強度対重量比を提供し、厳しい自動車安全要件を満たします。
• 優れたシール性： 一体成形された押出形材は、接合部での潜在的な漏れ箇所を排除し、特にバッテリーエンクロージャーに価値があります。

押出プロセスは、事実上無限の幾何学的可能性を可能にし、エンジニアは特定の性能要件に合わせて形状を最適化できます。中空断面は重量を削減しながらエネルギー吸収を向上させ、カスタムプロファイルは曲げ剛性とねじり剛性を高めます。

多数のアルミニウム合金が利用可能ですが、自動車用途では主に6xxxシリーズ合金が使用されます。これらのマグネシウム・シリコン合金は、強度、耐食性、押出性の最適なバランスを提供します。

マイクロ押出チューブのような特殊な用途には、1100（優れた成形性）や3003（より高い強度）のような合金が、マルチポートチューブやマイクロチャネル熱交換器などの特殊部品に指定される場合があります。

押出形材のミクロ構造（結晶粒径、形態、表面層特性を含む）は、機械的特性に決定的な影響を与えます。これらの特性は、合金組成と押出温度や焼き入れ速度などの加工パラメーターの両方に依存します。

• 再結晶粒： 最も一般的な構造で、結晶粒径は通常25〜400ミクロンです。最大結晶粒径を制御することで、適切な成形性が確保されます。
• 繊維状結晶粒： マンガン、クロム、またはジルコニウムを含む高強度合金に見られ、機械的特性を向上させますが、延性を低下させます。
• ハイブリッド構造： 多くの場合、再結晶した表面層を備えており、最適な機械的特性を維持するためには層厚を慎重に制御する必要があります。

環境製品宣言（EPD）は、アルミニウム押出形材の環境影響に関する包括的なデータを提供し、自動車メーカーが情報に基づいた材料選択を行うのに役立ちます。

• 地球温暖化ポテンシャルや資源枯渇を含む複数の環境指標を報告
• ISO規格および製品カテゴリ規則に準拠
• 認定EPDの有効期間は5年間
• 2016年以降、業界平均EPDが利用可能（2022年更新）
• 新しいツールにより、カスタマイズされた、場所固有のレポートが可能に
• 環境コンサルタントによる第三者認証

合金選択、加工パラメーター、最終特性の間の複雑な関係を考慮すると、最適な性能とコスト効率を達成するためには、経験豊富な押出メーカーとの緊密な協力が不可欠です。

アルミニウム押出形材は、自動車の軽量化、安全性、持続可能性の取り組みに不可欠であることが証明されています。情報に基づいた材料選択、ミクロ構造の制御、環境意識を通じて、自動車メーカーはアルミニウムの利点を最大限に活用して、次世代の高性能車両を創造することができます。