Magnesium ist leichter als Aluminium, mit einer Dichte von nur 2/3 von Aluminium. Magnesiumlegierungsmaterialien, die in Automobilen verwendet werden, sind hauptsächlich Gussmagnesiumlegierungen, die über 90% des in Automobilen verwendeten Magnesiums ausmachen. Obwohl der Anteil von Magnesiumlegierungen an den aktuellen Automaterialien weniger als 1% beträgt, wird die Anwendung von Magnesiumlegierungen von den wichtigsten Automobilherstellern weltweit aufgrund der Leichtbauanstrengungen beachtet. Nehmen wir die Vereinigten Staaten als Beispiel, die Menge an Magnesiumlegierung, die in einigen Fahrzeugmodellen verwendet wird, reicht von 5,8 bis 26,3 kg pro Fahrzeug. In Europa ist die Menge an verwendeter Magnesiumlegierung nach Nordamerika am zweithöchsten, wobei einige Fahrzeugmodelle 9,3 bis 20,3 kg Magnesiumlegierung pro Fahrzeug verwenden.
Die Abbildung zeigt den Lamborghini Gallardo LP 570-4 SuperLeggera, der in seiner Karosserie und seinem Innenraum umfangreich Kohlefasermaterialien verwendet. Er ist der leichteste unter den verfügbaren Lamborghini-Modellen.
4. Kohlefaser
Kohlefaser ist ein faseriges Verbundmaterial mit einem Kohlenstoffgehalt von über 90%. Es besitzt die inhärenten Eigenschaften von Kohlenstoffmaterialien und zeigt gleichzeitig die Weichheit und Verarbeitbarkeit von Textilfasern. Es ist eine neue Generation von Verstärkungsfaser. Es hat eine höhere Festigkeit als Stahl und eine geringere Dichte als Titan, was es in elektrischen, thermischen und mechanischen Eigenschaften hervorragend macht. Kohlefaserverstärkte Verbundwerkstoffe haben ausreichende Festigkeit und Steifigkeit, was sie zu den leichtesten Materialien für die Herstellung von Hauptstrukturkomponenten von Automobilen wie Karosserien und Fahrgestellen macht. Es wird geschätzt, dass die Anwendung von Kohlefaser-Verbundwerkstoffen das Gewicht von Automobilkarosserien und -fahrgestellen um 40% bis 60% reduzieren kann.
5. Modifizierte Kunststoffe
Durch Methoden wie Füllung, Mischung und Verstärkung zur Verbesserung der Flammwidrigkeit, Festigkeit, Schlagfestigkeit, Zähigkeit und anderer Eigenschaften, basierend auf allgemeinen Kunststoffen und technischen Kunststoffen, haben wir modifizierte Kunststoffe erhalten. Derzeit werden sie hauptsächlich in Außenverkleidungsteilen, Innenverkleidungsteilen sowie funktionalen und strukturellen Komponenten in der Automobilindustrie verwendet. Die Hauptarten von Kunststoffen sind in der folgenden Abbildung dargestellt:
Im Überblick: Der Vergleich von Leichtbaumaterialien
In Bezug auf die Gewichtsreduzierung zeigen die derzeit für den Automobilleichtbau verwendeten Materialien einen zunehmenden Trend in der Effektivität: hochfester Stahl, Aluminiumlegierung, Magnesiumlegierung und Kohlefaser. Aus Kostensicht zeigen diese Materialien jedoch einen zunehmenden Trend in Bezug auf die Kosten: hochfester Stahl, Aluminiumlegierung, Magnesiumlegierung und Kohlefaser.
Der Vergleich verschiedener Leichtbaumaterialien für Automobilanwendungen.