Crash Properties of Aluminium Extrusions: Investigation of Possible Ductility Parameters and Correlations from Tensile Tests and Compression Tests of Crash Boxes for the Vehicular Industry
2024 (English)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE credits
Student thesis
Abstract [en]
The use of extruded aluminium profiles in the vehicle industry is increasing. One type of aluminium extrusions in cars are crash boxes, which absorb energy at low-velocity crashes. To ensure the quality of the material, the crash boxes are tested through compression tests and tensile tests. The compression tests are costly with regards to both material and time but serve an important purpose; to allow an evaluation of the degree of cracking, which needs to be low. Based on an internal study by Hydro Extrusion Sweden AB in Finspång, whom this study is conducted in collaboration with, the purpose of this report is to correlate the results of compression- and tensile tests in order to in the future eliminate the need for compression tests. Five crash box profiles of alloy 6063 were extruded and treated with different quenching methods and ageing cycles. Through compression- and tensile testing, the alloy's properties were evaluated to find suitable ductility parameters that may be used to predict the cracking behaviour of a crash box depending on the ageing cycle. According to the internal study, it has been proven to work for a water-quenched 6063-alloy and using our results concluded that it is also possible with an air-cooled 6063-alloy. Furthermore, it is concluded that if the cracking behaviour of a crash box of the 6063-alloy is to be predicted, a proper model that takes the box’s geometry into account should be used.
Abstract [sv]
Extruderade aluminiumprofiler blir allt vanligare inom fordonsindustrin. En typ av sådana aluminiumprofiler i bilar är krockboxar som tar upp energi vid låg hastighetskrockar. För att säkerställa materialets kvalitet testas krockboxarna med dragprov och kompressionstest. Dessa kompressionstest är material- och tidskrävande men de behövs för utvärdering av graden av sprickning som inte får vara för stor. Baserat på en intern studie vid Hydro Extrusion Sweden AB i Finspång, som detta projekt görs i samband med, är syftet med detta arbete att korrelera resultat från kompressionstest och dragprov för att på lång sikt kunna eliminera behovet av kompressionstest. Fem krockbox profiler av legeringen 6063 extruderades och behandlades med olika släckningsmetoder och åldringscykler. Genom kompressionstester och dragprov korrelerades legeringens egenskaper med varandraför att utvärdera lämplighet för duktilitetsparametrar som sedan undersöktes i syfte att kunna förutspå krockboxens sprickningsbeteende beroende på åldringscykel. Enligt den interna undersökningen har det påvisats att det fungerar med en vattenkyld 6063-legering och utifrån vårt resultat kan slutsatsen dras att det också fungerar för en luftkyld 6063-legering. Dessutom kan slutsatsen dras att om sprickbeteendet hos en krockbox av 6063-legering ska förutspås bör en modell som tar hänsyn till krockboxens geometri användas.
Place, publisher, year, edition, pages
2024. , p. 53
Series
TRITA-ITM-EX ; 2024:155
National Category
Materials Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-348590OAI: oai:DiVA.org:kth-348590DiVA, id: diva2:1877639
External cooperation
Hydro Extrusion Sweden AB
Subject / course
Materials and Process Design
Educational program
Bachelor of Science
Supervisors
Examiners
2024-06-272024-06-262024-06-27Bibliographically approved