泡沫铝在汽车保险杠的应用--汽车保险杠的材料

发生碰撞事故时，保险杠横梁的作用是把碰撞冲击载荷均匀地散布到车架上，所以保险杠横梁的强度对于整个保险杠系统起着重要的作用，高强度的保险杠横梁对于碰撞载荷的均匀分布起着积极的作用。同时，提高保险杠系统吸收能量的能力就是提高保险杠系统的防护能力。除了上文中的，通过采用易溃纵梁的结构来吸收能量外，还需要提高保险杠系统的吸能能力。材料的吸能能力与材料的强度和厚度有关，但是汽车车身及结构设计中不可能无限制的增加材料的厚度，厚度增大虽然能大大提升材料的吸能效果，但整车重量也会随之增加。因此，高强度钢成为满足高强度和轻量化要求的保险杠横梁材料。目前，国际上近年来新车采用的是钢制横梁，抗拉强度约为1000MPa， 其厚度约为2 mm。同时，改变汽车横梁的截面形状也可以改变横梁的强度，如U形、四边形、等六边形。通过改变横梁的截面尺寸也可以增强横梁的强度。

铝的密度是2.7kg/m³，钢的密度是7.9 kg/m³，铝的密度约为钢的1/3，正是因为铝具有密度小的特点，使得铝在汽车车身轻量化设计中占有非常重要的地位。钢制保险杠通过提高钢板的抗拉强度，来减小钢板厚度，保证了材料的吸收能量性能。铝制保险杠横梁则采用优化结构，设置不同的壁厚，保证材料的吸能性能。保险杠横梁通过合理设计铝制横梁的壁厚参数，使得铝制保险杠比钢制保险杠吸收更多的能量，而且铝制加强横梁比钢制加强横梁更轻。目前高端豪华车大多采用铝制保险杠横梁，一些中端车型为了实现轻量化，其保险杠横梁也采用了金属铝。