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Aligeramiento con hierro.

Materiales de aligeramiento de peso a costos competitivos son un objetivo importante y relativo para de vehículos comerciales (VC), los fabricantes y proveedores de componentes. Este enfoque se ha expandido significativamente en todas las áreas de segmentos de CV, impactando tanto en aplicaciones del sistema de propulsión y del chasis. El reto principal para determinar el material ligero óptimo es polifacética en aneffort para satisfacer todos los criterios de carga imperativas, mientras que proporciona simultáneamente ahorros masivos en una solución global escalable, costo competitivo.

Grede Holdings presenta un análisis comparativo de opciones de materiales ligeros en ambos valores de la resistencia y de la unidad de coste. Otras comparaciones calificar el desempeño valor mejorado de avanzada de resistencia ultra alta echado materiales de hierro dúctil, como los grados SiboDur que proporcionan una solución ligera y costo competitivo frente a los materiales de fundición de aluminio no ferrosos tradicionales.

Las tendencias generales de la industria revelan que los materiales de baja densidad, como el aluminio, el magnesio, Y DERIVATIES COMPOSITE HAN COMENZADO A CAMBIAR DE HIERRO Y ACERO. Estos materiales tienen sentido cuando simplemente buscando en los valores de densidad de masa y por lo general son los primeros materiales considerados en este tipo de iniciativas en masa de ahorro; sin embargo, puede haber costos y diferences módulo Diseño, la resistencia del material, ductilidad y rigidez.

Propiedad y costos mecánicos comparativas.

Por lo general usando una lata de aluminio de fundición vs. una fundición de hierro se traducirá en la reducción de la masa de componentes por medio.

La mayoría de aplicaciones hacen uso del aluminio de la serie A300, en particular las aleaciones hipoeutéctica: A356, nominalmente 7% de silicio, 0,35% de magnesio; y A357, nominalmente 7% de silicio, 0,55% de magnesio. El silicio da buena fluidez al lanzar, permitiendo secciones delgadas ser echado con éxito.

El magnesio proporciona fuerza a través de un tratamiento térmico, que también añade un costo considerable para el proceso global de fabricación en los intentos de ofrecer ductilidad razonable. La aleación de propósito general más bajo costo es A356-T6, wich se utiliza comúnmente en muchas aplicaciones de la industria.

Valores de resistencia comparativos de aluminio fundido, hierro dúctil, SiboDur fundido y hierro fundido dúctil austemperizada (ADI) materiales ofrecen uno de los factores de determinación primaria para calificar los parámetros de resistencia de materiales para la selección de una iniciativa de diseño de aligeramiento. Un parámetro clave identificado es las limitaciones de aluminio, tanto en atrength tracción y alargamiento vs. las características de resistencia más altos se encuentran en las derivaties de hierro dúctil.

El objetivo clave en el proceso de selección de materiales es hacer coincidir aplicado criterios de carga estructurales a los valores de tracción y elongación dentro de los factores de seguridad aceptables de los criterios de diseño, aplicado entornos operativos y los ciclos de vida de los productos indicados.

Fives diferentes aleaciones SiboDur están disponibles, cada uno con químicos selectos que pueden mejorar la resistencia a la fatiga y optimizaciones de diseño funcional para que coincida con los requisitos de aplicaciones específicas. Por ejemplo, SiboDur's resistencia a la tracción oscila desde 450 hasta 800 MPa, con raciones porcentaje de alargamiento de 6 al 23%.

En cuanto a los valores comparativos de resistencia de estos mismos materiales en Rpo.2% estrés -Rendimiento (N / mm2) vs. valores de% de elongación, una vez más limitaciones para el aluminio se revelan.

Limitación de las opciones de materiales, ya que ambos valores de tracción y elongación se pueden considerar como interdependientes valores de resistencia en el proceso de diseño del producto y la selección de materiales.

Para determinar la opción de material ligero competitivo coste óptimo, es necesario comprender plena y considerar el valor de la fuerza de la unidad de las selectas propiedades de los materiales con un undertading cuantificable del costo asociado / Ib de un material dado y su correlación de valor de la resistencia mecánica-propiedad.

Aluminio A356-T6 posición costo de mercado para la tradicional componente de fundición de alta presión tiene una tasa de carga de costos de aproximadamente $ 2.50 / lb, con un valor de propiedad definido resistencia a la tracción unitaria de aproximadamente 450 MPa. En comparación, una alta resistencia Ultra Reparto de aleación de hierro dúctil como SiboDur 700-10 caries una tasa de carga de costos de aproximadamente $ 1.20 / lb, con un valor de resistencia a la tracción unitaria de 700 MPa.

Con la perspectiva de la valoración de costes de material, es prudente considerar aún más el valor de costo por libra de ahorros masivos que un programa de aligeramiento dado puede ofrecer. Este valor de coste de ahorro de masa por Ib ciertamente variar según una serie de factores básicos, que dependen en gran medida de la eficiencia del OEM de la plataforma y / o mandatos gubernamentales de conducción tales iniciativas.

SOBRE DISEÑO E INTEGRACIÓN DE COMPONENTES.

 cuando se considera la competitividad de costo total de un material ligero, es importante tener en cuenta plenamente los requisitos del sobre diseño y consecuencias de la utilización de una aleación de material a otro. Además prudencia debe tener cuidado al considerar los componentes adaptativos totales Desing-para-maufacturing auxiliares que conforman el subsistema.

Un examen cuidadoso de la corriente total del valor de coste, teniendo en cuenta los componentes, la fabricación, y los valores de costo total integración del subsistema, es de suma importancia.

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