Со какви предизвици се соочуваат алуминиумските материјали за штанцување во автомобилската индустрија?

Со какви предизвици се соочуваат алуминиумските материјали за штанцување во автомобилската индустрија?

1 Примена на алуминиумска легура во автомобилската индустрија

Моментално, повеќе од 12% до 15% од светската потрошувачка на алуминиум се користи од автомобилската индустрија, при што некои развиени земји надминуваат 25%. Во 2002 година, целата европска автомобилска индустрија потрошила над 1,5 милиони метрички тони алуминиумска легура годишно. Приближно 250.000 метрички тони биле користени за производство на каросерија, 800.000 метрички тони за производство на автомобилски систем за пренос и дополнителни 428.000 метрички тони за производство на системи за погон и суспензија на возила. Очигледно е дека автомобилската индустрија станала најголем потрошувач на алуминиумски материјали.

1

2 Технички барања за алуминиумски штанцни листови во штанцувањето

2.1 Барања за обликување и калап за алуминиумски лимови

Процесот на обликување на алуминиумска легура е сличен на оној на обичните ладно валани лимови, со можност за намалување на отпадниот материјал и создавањето на алуминиумски отпад со додавање на процеси. Сепак, постојат разлики во барањата за калап во споредба со ладно валани лимови.

2.2 Долгорочно складирање на алуминиумски лимови

По стврднувањето со стареење, границата на истегнување на алуминиумските лимови се зголемува, намалувајќи ја нивната обработливост при обликување на рабовите. При изработка на калапи, земете ја предвид употребата на материјали што ги исполнуваат горните спецификациски барања и спроведете потврда за изводливост пред производството.

Маслото за истегнување/маслото против 'рѓа што се користи за производство е склоно кон испарување. По отворањето на пакувањето на листовите, треба веднаш да се употреби или да се исчисти и намачка со масло пред печат.

Површината е склона кон оксидација и не треба да се чува на отворено. Потребно е посебно управување (пакување).

3 Технички барања за алуминиумски штанцни листови при заварување

Главните процеси на заварување за време на склопувањето на телата од алуминиумски легури вклучуваат отпорно заварување, CMT заварување со ладен транзиционен тек, заварување со волфрамски инертен гас (TIG), заковување, дупчење и брусење/полирање.

3.1 Заварување без заковување за алуминиумски лимови

Компонентите од алуминиумски лим без заковување се формираат со ладно истиснување на два или повеќе слоја метални лимови со употреба на опрема под притисок и специјални калапи. Овој процес создава вградени точки на поврзување со одредена цврстина на истегнување и смолкнување. Дебелината на поврзувачките лимови може да биде иста или различна, а тие можат да имаат лепливи слоеви или други меѓуслоеви, при што материјалите се исти или различни. Овој метод произведува добри врски без потреба од помошни конектори.

3.2 Отпорно заварување

Во моментов, заварувањето со отпор од алуминиумски легури генерално користи процеси на заварување со отпор со средна фреквенција или висока фреквенција. Овој процес на заварување го топи основниот метал во опсегот на дијаметарот на електродата за заварување за екстремно кратко време за да формира базен за заварување,

Точките за заварување брзо се ладат за да формираат врски, со минимални можности за генерирање алуминиум-магнезиумска прашина. Поголемиот дел од произведените испарувања од заварувањето се состојат од оксидни честички од металната површина и површински нечистотии. За време на процесот на заварување е обезбедена локална издувна вентилација за брзо отстранување на овие честички во атмосферата, а има минимално таложење на алуминиум-магнезиумска прашина.

3.3 CMT ладно транзициско заварување и TIG заварување

Овие два процеса на заварување, поради заштитата од инертен гас, произведуваат помали метални честички од алуминиум-магнезиум на високи температури. Овие честички можат да се распрскаат во работната средина под дејство на лакот, претставувајќи ризик од експлозија на алуминиум-магнезиумска прашина. Затоа, потребни се мерки на претпазливост и превенција и третман на експлозии на прашина.

2

4 Технички барања за алуминиумски лимови за штанцување во валање на рабови

Разликата помеѓу валањето на рабови од алуминиумска легура и валањето на рабови од обичен ладно валан лим е значајна. Алуминиумот е помалку еластичен од челикот, па затоа треба да се избегнува прекумерен притисок за време на валањето, а брзината на валање треба да биде релативно мала, обично 200-250 mm/s. Секој агол на валање не треба да надминува 30°, а треба да се избегнува валање во облик на V.

Температурни барања за валање на алуминиумски легури: Треба да се изведува на собна температура од 20°C. Деловите земени директно од ладилник не треба веднаш да се подложуваат на валање по рабови.

5 форми и карактеристики на валање на рабови за алуминиумски лимови за штанцување

5.1 Форми на валање на рабови за алуминиумски лимови за штанцување

Конвенционалното валање се состои од три чекори: почетно претходно валање, секундарно претходно валање и конечно валање. Ова обично се користи кога нема специфични барања за цврстина и аглите на прирабницата на надворешната плоча се нормални.

Валањето во европски стил се состои од четири чекори: почетно претходно валање, секундарно претходно валање, конечно валање и валање во европски стил. Ова обично се користи за валање со долги рабови, како што се предните и задните капаци. Валањето во европски стил може да се користи и за намалување или елиминирање на површинските дефекти.

5.2 Карактеристики на валање на рабови за алуминиумски лимови за штанцување

За опрема за валање алуминиумски компоненти, долниот калап и блокот за вметнување треба редовно да се полираат и одржуваат со шмиргла 800-1200# за да се осигура дека нема остатоци од алуминиум на површината.

6 различни причини за дефекти предизвикани од тркалање на рабовите на алуминиумски лимови за штанцување

Различни причини за дефекти предизвикани од тркалање на рабовите на алуминиумските делови се прикажани во табелата.

3

7 Технички барања за обложување на алуминиумски лимови за штанцување

7.1 Принципи и ефекти на пасивација со вода за алуминиумски штанцни плочи

Пасивацијата со миење со вода се однесува на отстранување на природно формираниот оксиден филм и дамките од масло на површината на алуминиумските делови, а преку хемиска реакција помеѓу алуминиумска легура и кисел раствор, се создава густ оксиден филм на површината на обработуваниот дел. Оксидниот филм, дамките од масло, заварувањето и лепењето со лепило на површината на алуминиумските делови по штанцувањето, сите тие имаат влијание. За да се подобри адхезијата на лепилата и заварите, се користи хемиски процес за одржување на долготрајни лепливи врски и стабилност на отпорот на површината, со што се постигнува подобро заварување. Затоа, деловите што бараат ласерско заварување, заварување со ладен метален транзиционен премин (CMT) и други процеси на заварување треба да се подложат на пасивација со миење со вода.

7.2 Процес на проток на вода за пасивација за алуминиумски штанцни листови

Опремата за пасивација со вода се состои од зона за одмастување, индустриска зона за миење со вода, зона за пасивација, зона за плакнење со чиста вода, зона за сушење и систем за одвод. Алуминиумските делови што треба да се третираат се ставаат во корпа за перење, се фиксираат и се спуштаат во резервоарот. Во резервоарите што содржат различни растворувачи, деловите постојано се плакнат со сите работни раствори во резервоарот. Сите резервоари се опремени со циркулациони пумпи и млазници за да се обезбеди рамномерно плакнење на сите делови. Процесот на пасивација со вода е како што следува: одмастување 1→одмастување 2→ миење со вода 2→ миење со вода 3→пасивација→ миење со вода 4→ миење со вода 5→ миење со вода 6→ сушење. Алуминиумските одлеаноци можат да го прескокнат миењето со вода 2.

7.3 Процес на сушење за пасивација со вода на алуминиумски плочи за штанцување

Потребни се околу 7 минути за температурата на делот да се покачи од собна температура на 140°C, а минималното време на стврднување за лепилата е 20 минути.

Алуминиумските делови се загреваат од собна температура до температура на одржување за околу 10 минути, а времето на одржување за алуминиум е околу 20 минути. По одржувањето, се лади од температурата на самоодржување до 100°C околу 7 минути. По одржувањето, се лади на собна температура. Затоа, целиот процес на сушење за алуминиумски делови е 37 минути.

8 Заклучок

Современите автомобили се движат кон лесни, брзи, безбедни, удобни, нискобуџетни, со ниски емисии и енергетски ефикасни насоки. Развојот на автомобилската индустрија е тесно поврзан со енергетската ефикасност, заштитата на животната средина и безбедноста. Со зголемената свест за заштита на животната средина, алуминиумските лимови имаат неспоредливи предности во цената, технологијата на производство, механичките перформанси и одржливиот развој во споредба со другите лесни материјали. Затоа, алуминиумската легура ќе стане претпочитан лесен материјал во автомобилската индустрија.

Уредено од Меј Џијанг од MAT Aluminum


Време на објавување: 18 април 2024 година