Weight Optimization of Aluminum Alloys Used in Vehicles

International Journal of Mechanical Engineering

© 2020 by SSRG - IJME Journal

Volume 7 Issue 11

Year of Publication : 2020

Authors : Yahya IŞIK, Besime TEKİN, Ahmet Furkan YILMAZ, Furkan TATOĞLU,Doğukan ÖZTÜRK

10.14445/23488360/IJME-V7I11P102

How to Cite?

Yahya IŞIK, Besime TEKİN, Ahmet Furkan YILMAZ, Furkan TATOĞLU,Doğukan ÖZTÜRK, "Weight Optimization of Aluminum Alloys Used in Vehicles," SSRG International Journal of Mechanical Engineering, vol. 7,  no. 11, pp. 13-21, 2020. Crossref, https://doi.org/10.14445/23488360/IJME-V7I11P102

Abstract:

In today's industry, after steels, the most commonly used metals are aluminum and aluminum alloys. Their lightweight, good thermal and electrical conductivity, increased strength properties, and corrosion resistance makes them important materials for engineers and designers. Especially in recent years, energy-saving studies have led to the production of light and economical vehicles that consume less fuel. Consequently, aluminum alloys have become the material of choice for automobiles, buses, trains, and marine vehicles. An optimization study was conducted via the comparison of the aluminum alloys 5052 H32 and 6060 T4 for parts having two different diameters with holes to reduce the mass. Both strength and cost analyses were carried out for the two alloys with different diameters. When the diameters were compared, increasing the size of the diameter, i.e., reducing the mass, did not change the strength relative to the initial state. It was concluded that, if the price and processing costs of the two alloys were kept the same, the selected part would be made of aluminum 5052 H32 with a diameter of 21 mm.

Keywords:

aluminum alloy, vehicle, weight, energy saving

References:

[1] H. Zeytin, Alüminyum Alaşımları Otomotiv Endüstrisinde Uygulamaları ve Geleceği, MAM MKTAE Proje No: 50H5602., 2000.
[2] E. Car, Sürdürülebilir Kalkınma ve Alüminyum. TMMOB Metalurji Mühendisleri Birliği, 2001, s. 1-29,
[3] E. Car, İkincil alüminyum üretimine genel bir bakış, TMMOB Metalurji Mühendisleri Birliği, 2001, s. 42-43.
[4] Ş. Su, 2XXX Grubu Alaşımlarda Katı Eriyiği Alma Sıcaklık ve Süresinin Yaşlanma Sonrası Özelliklere Etkileri, Selçuk Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 83s, Konya. 1988.
[5] Alüminyum Raporu, TMMOB Metalurji Mühendisleri Odası, Alüminyum Komisyonu, 2011, s. 113-159.
[6] A. Akdoğan, Uçak Endüstrisinde Kullanılan Metal ve Metal Dışı Malzemeler ve Bu Malzemelerin Muayene Yöntemleri, Y.T.Ü. Makine Fak., 3. Havacılık Sempozyumu, 10-12 Mayıs 2000.
[7] S. Zincir, Uçak Endüstrisinde kullanılan aluminium alaşımları ve özellikleri, İ.TÜ., İ.T.Ü., Kimya Metalurji Fak., Metalurji ve MalzemeMüh. Bölümü, June 1975.
[8] Mühendis Beyinler, Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Uçak Yapımında Kullanılan Malzemeler, 2017.
[9] W. S. Miller, L. Zhuang, J. Bottema, Recent Trends in Sheet Metals and Their Formability in Manufacturing Automotive Panels, Journal of Materials Processing Technology. 46 (1994) 455.
[10] J. Hirsch, Automotive Trends in Aluminium– The European Perspective, Materials Forum. 28 (2004) 288.
[11] M. Dündar, G. Güngör, Otomotiv Sektöründe Alüminyum Uygulamaları ve Sürekli Döküm Tekniği ile Üretilmiş Alüminyum Levha Alaşımları, 2002.
[12] European Aluminium Association, Aluminium in Automotive Industry, FKA, Forschungsgesellschaft Kraftfahrwesen mbH Aachen, Lightweight Potential of an Aluminium Intensive Vehicle, 2004.
[13] Gemi Yapımında Kullanılan Malzemeler, Denizcilik, Milli Eğitim Bakanlığı, 2014.
[14] A. Ersümer, Alüminyum Alaşımlarının Isıl ve Mekanik İşlemleri. İTÜ Yayınları, 443, 102s. İstanbul. 1960.
[15] W.S. Smith, 2001. Çeviri: Mehmet Erdoğan. Mühendislik Alaşımlarının Yapı ve 103 Özellikleri. Cilt:2, Nobel Yayın Dağıtım, 318, 602s. Ankara.
[16] K. Turbalıoğlu, 6063 Alüminyum Alaşımının Düşey Sürekli Döküm Yönteminde Üretim Parametrelerinin Geliştirilmesi, Karabük Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 2008, 131s, Karabük.
[17] Metals Handbook, 8th ed.vol.7. American Society for Metals, 1972.
[18] P. Chaudhari, R. Khairnar, Weight Optimization of Hub and Knuckle Using Topology Optimization SSRG International Journal of Mechanical Engineering 7.6 (2020): 20-23.
[19] www.seykoc.com.tr/
[20] www.metalurjik.net/aluminyum-alasimlari-ve-serileri (2019)
[21] www.aseleloksal.com/aluminyum (2019).
[22] ww.metalurjik.net/aluminyum-alasimlari-icin-temper-isil-islemkondisyon-gostergeleri (2019)
[23] www.ulupar.com/ (2019)
[24] A. Chennakesava Reddy, Formability Analysis of 6063 Al Alloy for Deep Drawn Cylindrical Cups with Constant and Progressive Blank Holding Force, International Journal of Mechanical Engineering, vol. 4, no. 5, PP. 15-21, 2017.
[25] A. Dutt, Effect of Mesh Size on Finite Element Analysis of Beam, International Journal of Mechanical Engineering, vol. 2, no. 12, PP. 8-10, 2015.
[26] www.serdarkorkut.com (Kırılma Hipotezleri / Tresca / 2019)
[27] www.referansmetal.com/alasimli-aluminyum/ (European Standard EN 50183 2000, Davies, G., 1988.)