汽车用铝制品技术的专利部署

　　铝在汽车行业的应用已经相当普及。例如，发达国家汽车所用铝材约占市场的1／3左右，增长趋势仍相当明显。铝主要用于制造汽车发动机缸体、缸盖、进气岐管、活塞等零件。它还广泛用于制造汽车车轮、车身、热交换器、管线、饰面等。铝型材主要用于制造车身构件、发动机、空调器、保险杠、装饰件、车座、底盘等部件。未来几年，铝在汽车行业的应用仍将大量增加。汽车铝制品技术已经成为各国汽车配件企业开展专利部署竞赛的重要领域。
　　
　　据检索，美国、日、韩、欧洲公开汽车铝材应用技术专利家族约4700个。其中，汽车产量较大的美国、日本、韩国公开的相关专利文献最多，覆盖了汽车铝材应用的各个领域。例如，KR20030037521号文献涉及一种汽车用铝管及其制造方法。JP2003320847号文献涉及一种汽车边门铝合金柱材。JP2005307252 号、JP2005307251号文献涉及一种汽车热交换机的铝合金包衬。JP2000063972 号文献涉及一种汽车车体结构的铝合金材料。JP2000063973号文献涉及一种汽车车体结构单元的模压铝合金材料及其制造技术。JP2002121635号文献涉及一种具有优良刺入固定功能铆钉的汽车框架用铝合金模压材料。JP5156402号文献涉及一种汽车底盘部件的铝合金材料。JP2005336549号文献涉及一种汽车导线用铝合金材料及其合金管道制造方法。
　　
　　我国汽车行业公开铝制品发明专利、实用新型专利2100多篇，主要分布在如下领域：
　　
　　第一，散热器发明。例如，00114046．9号文献涉及一种爆炸焊接铝合金复合钎料的方法，可用于制造汽车散热器等用的两层和三层铝合金复合钎料。其工艺流程为：复板和基板待结合面的机械清洁净化、爆炸焊接?复合?、加热、热轧、冷轧、中间退火、精轧和分条。其中，爆炸焊接工序在爆炸场内进行，后续工序在厂房内进行。热轧加热温度为460℃至540℃，中间退火温度为400℃至460℃。200620116271．4号文献涉及一种铝、铜互换式汽车散热器。它由散热器芯体、上水室、下水室、侧板总成或套架总成构成。在上水室、下水室的两端斜面、立面或平面上装入螺母镶嵌件，水室的螺母镶嵌件位置与侧板总成或套架端孔的位置一一对应。它采用分类分段的方法确定铝散热器水室的外形与几何尺寸，然后确定水室两端螺母嵌件的位置，侧板总成两端的孔位要与螺母嵌件的孔位相同，这些孔位在铝散热器上是螺栓连接孔，在铜散热器上则是钎料填入孔。完成塑料水室与芯体的装配后，将侧板总成用螺栓紧固到铝散热器上、下水室的螺母镶嵌件上，并安装上附件或与铜质散热器钎焊连接并安装上附件。
　　
　　第二，车体发明。例如，95107003．7号文献涉及一种汽车外铝合金板材或车轮用铝合金板材的制造方法。主要工序是：将Al－Mg－Si系合金板材加热到480℃以上，热轧时在360℃至450℃范围内停留时间不超过15分钟，终轧温度为360℃以下，然后冷轧，再加热10秒以上达到450℃以上温度固溶处理等。200520102766．7号文献涉及一种汽车外壳的铝、不锈钢复合件。200510114421．8号文献涉及一种铝合金汽车覆盖件的亚超塑气胀成形工艺。200520124741．7号文献涉及一种铝制车厢挡板。它由两三块挡板铝型材体拼装固定在一起组成，每块挡板铝型材体的横向上对应设有穿钉孔，穿钉孔内设有一端带有螺纹段的穿钉和与穿钉螺纹段配合的螺母。90107331．8号文献涉及一种汽车铝合金车门窗框的成型方法。

　　第三，防腐零件发明。例如，200510026525．3 号文献涉及一种醇燃料汽车铝零件的处理方法，包括以下步骤：在铝零件的表面进行氧化处理，使铝零件的表面形成厚度为0．04mm至0．06mm的氧化层；在铝零件的氧化层表面再镀上0．005mm至0．015mm厚的镍层。它对铝零件的表面进行了氧化和镀镍层，使铝零件不容易受甲醇的腐蚀。
　　
　　第四，铝覆材料发明。例如，02812036．1 号文献涉及一种制备高强度汽车部件，如汽车底盘组件的热压方法。它适合制造镀有铝合金材料的高强度钢板以及具有优异耐热性、耐腐蚀性的高强度汽车零件。01232778．6号文献涉及一种复合铝塑保护膜，可以制造汽车、客车、飞机的箱体防护层，增强抗腐蚀能力。
　　
　　第五，复合板材发明。例如，200520102764．8号、200510049993．2号文献涉及一种钢、铝复合板，可以制造汽车等运输工具的外壳。
　　
　　第六，铝合金板材和型材发明。例如，200610046027．X号文献涉及一种改善铝合金汽车板成形性及烤漆硬化性的预热处理工艺。它将铝合金板材固溶水淬后，室温下停放2小时至5天，进行预热处理，处理温度180℃至200℃，处理时间7至15分钟。91110879．3号文献涉及一种以钢丝为龙骨的新型铝合金型材，适合制作汽车等交通运输工具的壳体。02220300．1号文献涉及一种铝合金型材、管材。它包括型材或管材本体，本体外表面喷淋有钎焊材料层。其制作方法是，在钎焊剂内添加铝合金粉，制成混合料。用喷淋装置将混合料均匀喷淋在铝合金型材或管材本体的外表面，在铝合金型材或管材本体的外表面形成一层钎焊材料层。
　　
　　第七，车轮发明。例如，97235826．9号文献涉及一种钢铝合一车轮，它把铝合金铸造的轮辐压嵌在钢制轮辋内，并通过均匀分布在轮辐上，并与轮辋材料相同的嵌件与轮辋焊接固定。98200679．9号文献涉及一种钢铝结构车轮的连接结构。其中，铝轮辐和钢轮辋通过包括镶铁的连接结构连接，镶铁的主板铸在铝轮辐里，镶铁主板上的通孔里充满与轮辐一体的铸铝，镶铁的侧板位于铝轮辐之外并与轮辋焊接固定。
　　
　　再例如，200580012476．6号文献涉及一种高档汽车铝车轮的铸锻工艺。02295017．6号文献涉及一种铝合金钢圈的轮圈盖，尤其涉及一种装在铝合金钢圈外侧的轮圈盖。该轮圈盖周缘上设有数个均布的插置槽及数个通孔，还配有相应的卡紧片及卡固片，卡紧片卡扣在铝合金钢圈凸缘，卡固片卡扣在铝合金钢圈镂空部通孔的周壁，受力均匀，卡固牢靠，不会自行脱落，可保护铝合金钢圈不受损伤。200520028224．X号文献涉及一种铝合金轮辋的贴饰面，它具有一个本体，该本体的平面形状与所贴合的铝合金轮辋的平面形状相同，该本体的内面轮廓与所贴合的铝合金轮辋的表面轮廓相同，本体的内面贴合或卡扣在铝合金轮辋的表面，该本体的表面具有一个亮光层，该亮光层可为电镀层或喷刷层；本体的材质可为塑胶或金属。
　　
　　第八，成型技术发明。例如，200310109211．0号文献涉及一种高强度锌铝合金圆锥齿轮液态模锻成型技术。该合金含Al为22％至27％、含Cu为1．2％至1．9％、含Mg为0．02％至0．05％、含Zn为71．05％至76．78％。其工艺方法包括：液态模锻，将液态金属浇入模具型腔，在高压作用下成型、结晶、凝固。这种锌铝合金的高阻尼特性可使齿轮传动平稳、噪音低、抗振性能好。
　　
　　第九，复合材料发明。例如，02158747．7号文献涉及一种高强高塑颗粒增强铝基复合材料及其制法。该复合材料中增强体的颗粒呈不规则形，弥散均匀分布于铝合金基体中，并与基体形成良好的界面结合，增强体颗粒的体积百分比为10％至25％，粒度范围为1μm至30μm，平均粒度在5μm至20μm范围内。制造方法是：将增强体粉末与铝粉末加入到混料筒中进行混合，混合后制得的粉末混合物经热压成形获得坯锭，坯锭经过挤压、轧制、模锻等热加工后，可应用于航空航天、汽车、电子以及体育等领域的承载结构件。
　　
　　再例如，02125862．7号文献涉及一种颗粒增强铝基复合材料和零部件，以及这种零部件的近净成形工艺。该复合材料中增强体颗粒的平均粒度为0．1μm至3．5μm，体积百分比为10％至40％，增强体与基体之间形成物理或化学冶金的界面结合且均匀分布。其坯锭的制造方法是：将增强体粉末、铝基合金粉末加入到球磨筒中进行变速高能球磨，再加入微量液态表面活性剂在15℃至80℃范围内球磨，球磨结束后制得复合粉末经处理获得坯锭，坯锭经处理获得复杂形状的零部件，可应用于电子、汽车等领域。01121377．9号文献涉及一种汽车罩用铝布复合材料的加工方法及应用。其方法包括如下步骤：取无纺布和成型的铝膜经上、下重叠后，送入复合道内，复合道温度是160℃至190℃；在高温复合成型中进行挤压，制成铝布复合材料。这种材料具有反射紫外线、隔热、隔音、防雨、防潮等作用。
　　
　　第十，合金发明。例如，88104319．2号文献涉及一种高温用快速凝固含硅铝基合金。该合金具有高强度、高韧性和高断裂韧性，适合在高温结构，如燃气轮机部件、汽车发动机部件中应用。00801671．2号文献涉及一种铝钛合金，其中铝含量为80％至90％，钛含量为10％至20％。这种合金是微晶结构，并处在热力学平衡之外，因此它的耐氧化、耐腐蚀性强，与聚合物材料的粘接能力强。该发明还公开了用这种合金制作的反射涂层，厚度为0．01μm至3μm，并覆盖有一层聚合物保护膜。它适合制作汽车后视镜。200610039669．7号文献涉及一种汽车换热器内翅片的铝合金材料及其生产方法。200510048784．6号文献涉及一种汽车轮毂用高冲击韧性铝硅镁合金新材料及制备方法。它以铝、工业纯硅、铝镁合金、铝铜合金、铝锶合金、铝稀土中间合金和钛粉为原料，经合金熔炼、超声波或电磁波均匀搅拌、氮气除气、双级多孔陶瓷过滤、水冷结晶器铸造制备铝硅镁合金棒材。200610069171．5号文献涉及一种汽车车轮、活塞、轴承、双向斜盘等零部件的铝硅铜镁系变形铝合金及其制备方法。
　　
　　第十一，合金制备方法发明。例如，200610047388．6号文献涉及一种过共晶铝铁合金的组织细化与制备方法。在普通熔铸条件下，对过共晶Al－Fe基合金进行液炉前处理时，加入微量的复合稀土变质剂进行变质处理，使合金初生富铁相由粗大针片状变为细小颗粒状，初生富铁相的粒径可达2μm以下。该发明的合金可用在汽车、机器制造、航空和电子等技术领域。200410033422．5号文献涉及一种含Mg铝合金材料的钎焊方法。99800479．0号文献涉及一种汽车用铝合金的制造方法，包括：在铝合金铸件废料中加入可锻铝合金废料或纯铝锭；熔化混合物以稀释杂质；按照需要调整合金成分。它可使含有大量杂质、难以回收再利用的铝合金铸件废料转变为有用的铝合金材料。200510047596．1号文献涉及一种铝合金的半凝固浆体的制备方法及成形装置。其方法发明是：通过倾斜冷却板制备铝合金半凝固浆体，铝液由保温炉均匀流出，经过过渡桥，流向倾斜冷却板，在倾斜冷却板上流动的过程中，由初晶体游离制取半凝固浆体。这种技术适合制造精细化高端汽车部件。
　　
　　第十二，铝合金处理方法发明。例如，01813932．9号文献涉及一种利用含有链烷磺酸的配料对铝或铝合金进行表面处理的方法，以及通过该方法生产的铝或铝合金工件的工业用途。它的方法发明是：在含有3％至30％链烷磺酸的电解质中，通过阳极氧化对铝或铝合金进行表面处理。200480009188．0号文献涉及一种具有优良的耐腐蚀性及二次加工性的汽车高强度铝合金配件挤压材料及其制造方法。
　　
　　第十三，排气系统发明。例如，95117217．4号文献涉及一种用于热废气排气系统，如汽车催化转化器元件的成型方法：选择一种合金钢薄板，如不锈钢；元件加工成型；通过热分解一种包含铝基化合物如三甲基铝或三乙烷基铝，以及一种载气如氩气、氮气或氦气的气态混合物给元件镀铝；然后，通过加热镀层中的铝或氧化镀层中的铝形成氧化铝层等方法，使排气元件得到防腐蚀保护。
　　
　　第十四，轮圈发明。例如，200520043823．9号文献涉及一种具有外圈面装饰护盖的汽车铝合金轮圈构造。从该圈环的外缘部向内延伸至内阶环的间的内径面，设有一个管状装饰盖，该管状装饰盖是由薄壳构成的短管状体，其直径略小于圈环的前缘内径面，能贴靠于圈环上；其外侧缘整圈形成勾部，和圈环的外缘部形成圈状的扣合，其内端部与内阶环处的外圆形成角度限制间隙，使管状装饰盖与铝合金轮圈组成一体。200520015550．7号文献涉及一种铝合金组合车轮。它由中板、内轮辋、外轮辋、连接件构成，内轮辋、中板、外轮辋由连接件紧固连接；内轮辋一端有小圆环A，中间是内环圈，另一端有大圆环A，依次连成一体；外轮辋一端有小圆环B，中间是外环圈，另一端有大圆环B，依次连成一体；中板由辐环、辐条、外环构成，连成一体；连接件是螺栓和防松螺母组件。
　　
　　再例如，200420112638．6号文献涉及一种汽车铝圈的改良结构。200410051462．2号文献涉及一种汽车铝合金轮毂磨光、抛光工艺，包括以下步骤：以自制碳化硅粗磨块对铝合金轮毂进行第一次粗磨光；以通用磨块对铝合金轮毂进行第二次中磨光；以氧化铝磨料或碳化硅磨料对铝合金轮毂进行第三次精抛光。02158023．5号文献涉及一种汽车铝合金轮圈的制造方法。它采用铝合金材料，加工制成断面形状与所需要轮圈断面造型相同的长条平板形状铝挤型板，经计算裁剪成特定长度铝挤型板；将裁剪成特定长度铝挤型板放置在上下模具间，经冲压使铝挤型板两端形成弧缘；铝挤型板弧缘两端裁切倾斜角度；将两端具有倾斜角度的铝挤型板放置在活动模具中，活动模具包括设圆形外轮廓面心模块及左右模块，活动的左右模块靠合时，将铝挤型板压合成一圆圈体，圆圈体上形成一等宽平行接缝；焊合接缝；进行金属表面硬化处理；进行车削加工，使圆形圈体壁厚达标成光滑外表面，成轮圈半成品，轮圈设肋条，其上设置螺孔，供轮盘通过螺合元件锁固成完整轮圈。
　　
　　第十五，仪表发明。例如，93210791．5号文献涉及一种带导光指针与刻度的高级车用仪表结构。它用预冲出透光孔位和单只仪表体安装孔位的铝质支架盘，粘上一层自粘半软质印刷薄膜印制的透光刻度片，并在铝支架盘与各单只仪表体之间，装入单个的注塑简易导光塑料指针架。
　　
　　第十六，工具发明。例如，97250841．4号文献涉及一种加工汽车铝合金钢圈锁固孔的专用刀具。它包括本体、主钻头，刀具本体顶端焊有一个主钻头，它以铝合金一体成型，上段具有小孔钻头部，下段具有大孔钻头部，小孔钻头部及大孔钻头部的两主切削角后侧均设一个切面；主钻头有两个退屑弧槽，底端设有V形凸面，它与本体顶端设有的V形凹面相衔接并焊接一体。200710027352．6号文献涉及一种铝合金车轮气体压力铸造装置及其铸造方法。该装置包括机座、顶模油缸、侧模油缸、封堵油缸，四个侧模油缸水平对称设置在机座上，各个侧模油缸分别与侧模连接，四个侧模之间的机座上相应设有下模，侧模、下模的上侧相应设置有上模；封堵油缸、顶模油缸分别设置在机座的上、下方，顶模油缸与上模的上模板连接，且封堵油缸位于上模板的上方，封堵油缸与上模板之间还设置有接件托盘；上模设置有加压室，加压室外接有气体加压系统；侧模、上模、下模分别与冷却系统连接。
　　
　　第十七，铝箔发明。例如，03100894．1号文献涉及一种纳米环保液体铝箔及其制备方法与使用方法。它采用天然蓖麻籽榨制的纯蓖麻油与TDI、环氧树脂、铝粉、纳米级填料等组分，经过一整套制备工艺方法合成高分子的纳米液体铝箔，该液体铝箔有溶剂型和水溶型两种，可浸渍、喷涂在金属表面，代替镀锌或其他非金属材料基体的表面涂覆材料。200510095662．2号文献涉及一种汽车空调用铝箔，它由原材料经熔炼、铸轧、冷轧、退火处理等工艺生产而成，原材料重量份组分如下：Al，99至99．50份；Fe，0．15至0．28份；Si，0．08至0．18份；Mn，0．20至0．25份；Mg，小于0．05份；Zn，小于0．1份；Cu，小于0．1份；Ti，小于0．08份；Ni，小于0．05份；Cr，小于0．05份。这种铝箔适合高速冲床的冲制。
　　
　　再例如，95214303．8号文献涉及一种汽车内装饰件的铝箔复合板，它由五层材料复合组成，铝箔复合膜与纤维毡之间是粘接剂层。纤维毡与装饰面料之间是一层粘接剂层。铝箔复合膜是由铝箔、玻璃纤维网格布、聚乙烯薄膜挤出复合而成。这种复合板吸音、隔热、抗振、阻燃、强度好、重量轻，适合用于汽车内部装饰。200510009792．X号文献涉及一种汽车散热器用铝合金箔及其制作方法。该铝箔发明包括铝、铜、锌、钛等组分，并控制杂质中铁、锰的含量之和小于1．8％。
　　
　　第十八，喷涂焊接技术发明。例如，200610151047．3号文献涉及一种铝合金热交换器导管和翘片复合钎料的冷喷涂方法。该发明的方法包括如下步骤：将Al－Si、Zn粉末和钎剂按一定重量比混合成粉料，再将粉料进行烘干处理，制成冷喷粉料；将导管和翘片表面进行清洗处理，将烘干后的冷喷粉料采用冷喷涂技术一次性沉积到导管和翘片的表面上；对于冷喷涂后的基体导管进行组装、钎焊。99113599．7号文献涉及一种汽车铝合金车轮闪光焊接工艺。
　　
　　第十九，板材制造方法发明。例如，95195922．0号文献涉及一种生产经固溶热处理的汽车铝合金板材的方法，该方法包括如下步骤：使热轧或冷轧铝合金板材经受固溶热处理，随后淬火，在基本时效硬化发生之前，使该合金板材再经受一次或多次后继热处理，该后继热处理包括将该板材加热到100℃至300℃范围内的某一峰值温度（优选130℃至270℃），然后使该板材在峰值温度下保持一段时期，时间少于1分钟，再使该合金板材从峰值温度冷却到温度85℃或更低。
　　
　　第二十，发动机发明。例如，200610118386．1号文献涉及一种铝合金汽车发动机支架的挤压铸造制备方法。它采用的合金材料为铝合金，经集中熔化炉升温，熔化、精炼与变质处理，然后进行浇注。模具采用一模两腔对称分布结构，向挤压铸造机料桶输送合金液，挤压铸造机冲头向发动机支架模具型腔推注合金液并增压使铝合金液结晶，获得发动机支架挤压铸造零件，再对零件进行固溶时效强化处理，得到力学性能优越的汽车用发动机支架。91104632．1号文献涉及一种铝合金构件在低压下去除泡沫塑料模型的成型方法，适合制造汽车发动机缸盖。
　　
　　第二十一，油泵发明。例如，200510016998．5号文献涉及一种铝合金动力转向油泵的制造工艺，它以铝合金作为制造材料，采用铝合金液压铸造制成毛坯，并对毛坯进行消除应力处理；其阀孔采用滚挤工艺或珩磨工艺，保证其质量要求，最后清洗、检验、包装产品。
　　
　　第二十二，整车和消音器等其他部件发明。例如，200620059409．1号文献涉及一种铝罐运输车，包括汽车底盘、位于该汽车底盘后端的罐体承载平台及承载于该罐体承载平台上的罐体，罐体为方圆形或方椭形，采用优质碳钢板或铝合金板焊接而成。200610107433．2号文献涉及一种铝合金挤出产品及制造方法、热交换器多孔管及热交换器的制造方法。02126471．6号文献涉及一种汽车消音器用铝合金电镀钢板的电镀方法。
　　
　　再例如，200620074909．2号文献涉及一种汽车用铝质水散热器加强芯体。加强芯体包括护板、散热管、散热带等，其中，，加强板设置在矩形孔内，加强板与散热带焊接连接。加强板的厚度与散热管的厚度相同。200710008859．7号文献涉及一种汽车制动泵用铝制阀门杆及其制造工艺。该铝制阀门杆包括断面呈三角形的滑杆部和与胶塞相连接的头部，阀门杆表面具有硬质阳极氧化层。其制造工艺包括：滑杆部采用铝棒冷挤压工艺成型，头部经过机加工切削成型，加工完成以后再对阀门杆表面进行硬质阳极氧化处理。200620101860．5号文献涉及一种轻型汽车用的铝合金动力转向泵。
　　
　　第二十三，管件发明。例如，200420074540．6号文献涉及一种铝质喷锌多孔扁管，它包括管外壁、隔栅、管孔；它的管外壁上喷有耐腐蚀的锌层。它适合制造汽车空调散热管。200520072997．8号文献涉及一种汽车专用镀铝钢管。（叶东蕾）