1 Приложение на алуминиевата сплав в автомобилната индустрия
Понастоящем повече от 12% до 15% от световното потребление на алуминий се използва от автомобилната индустрия, като в някои развити страни този процент надхвърля 25%. През 2002 г. цялата европейска автомобилна индустрия е консумирала над 1,5 милиона метрични тона алуминиева сплав за една година. Приблизително 250 000 метрични тона са използвани за производство на каросерии, 800 000 метрични тона за производство на автомобилна трансмисионна система и допълнителни 428 000 метрични тона за производство на системи за задвижване и окачване на превозни средства. Очевидно е, че автомобилната промишленост се е превърнала в най-големия потребител на алуминиеви материали.
2 Технически изисквания за алуминиеви щамповани листове при щамповане
2.1 Изисквания за формоване и матрица за алуминиеви листове
Процесът на формоване на алуминиева сплав е подобен на този на обикновените студено валцувани листове, с възможност за намаляване на генерирането на отпадъчен материал и алуминиев скрап чрез добавяне на процеси. Съществуват обаче разлики в изискванията за матрицата в сравнение със студено валцуваните листове.
2.2 Дългосрочно съхранение на алуминиеви листове
След втвърдяване със стареене, границата на провлачване на алуминиевите листове се увеличава, намалявайки способността им за формиране на ръбове. Когато правите матрици, обмислете използването на материали, които отговарят на горните изисквания на спецификацията, и извършете потвърждение за осъществимост преди производството.
Разтягащото масло/маслото за предотвратяване на ръжда, използвано за производството, е склонно към изпаряване. След отваряне на листовата опаковка, тя трябва да се използва веднага или да се почисти и омасли преди щамповане.
Повърхността е склонна към окисляване и не трябва да се съхранява на открито. Изисква се специално управление (опаковане).
3 Технически изисквания за алуминиеви щамповани листове при заваряване
Основните заваръчни процеси по време на сглобяването на тела от алуминиева сплав включват съпротивително заваряване, CMT заваряване със студен преход, заваряване с волфрамов инертен газ (TIG), занитване, щанцоване и шлайфане/полиране.
3.1 Заваряване без нитове за алуминиеви листове
Компонентите от алуминиев лист без занитване се оформят чрез студено екструдиране на два или повече слоя метални листове с помощта на оборудване под налягане и специални форми. Този процес създава вградени точки на свързване с определена якост на опън и срязване. Дебелината на свързващите листове може да бъде еднаква или различна и те могат да имат адхезивни слоеве или други междинни слоеве, като материалите са еднакви или различни. Този метод създава добри връзки без необходимост от допълнителни съединители.
3.2 Съпротивително заваряване
Понастоящем съпротивителното заваряване на алуминиеви сплави обикновено използва процеси на съпротивително заваряване със средна честота или висока честота. Този процес на заваряване разтопява основния метал в диапазона на диаметъра на заваръчния електрод за изключително кратко време, за да образува заваръчна вана,
местата за заваряване бързо се охлаждат, за да образуват връзки, с минимални възможности за генериране на алуминиево-магнезиев прах. Повечето от произведените заваръчни изпарения се състоят от оксидни частици от металната повърхност и повърхностни примеси. По време на процеса на заваряване се осигурява локална смукателна вентилация за бързо отстраняване на тези частици в атмосферата и има минимално отлагане на алуминиево-магнезиев прах.
3.3 CMT заваряване със студен преход и ВИГ заваряване
Тези два процеса на заваряване, поради защитата на инертен газ, произвеждат по-малки алуминиево-магнезиеви метални частици при високи температури. Тези частици могат да пръснат в работната среда под действието на дъгата, създавайки риск от експлозия на алуминиево-магнезиев прах. Поради това са необходими предпазни мерки и мерки за предотвратяване и третиране на прахова експлозия.
4 Технически изисквания за алуминиеви щамповани листове при валцоване на ръбове
Разликата между валцуването на ръбовете на алуминиева сплав и валцоването на ръбовете на обикновените студено валцувани листове е значителна. Алуминият е по-малко пластичен от стоманата, така че трябва да се избягва прекомерен натиск по време на валцуване, а скоростта на валцоване трябва да бъде сравнително ниска, обикновено 200-250 mm/s. Всеки ъгъл на търкаляне не трябва да надвишава 30° и трябва да се избягва V-образното търкаляне.
Температурни изисквания за валцуване на алуминиева сплав: Трябва да се извършва при стайна температура 20°C. Частите, взети директно от хладилния склад, не трябва да се подлагат на валцоване на ръбове веднага.
5 Форми и характеристики на валцоване на ръбове за алуминиеви щамповани листове
5.1 Форми на валцоване на ръбове за алуминиеви щамповани листове
Конвенционалното валцуване се състои от три стъпки: първоначално предварително валцуване, вторично предварително валцуване и окончателно валцуване. Това обикновено се използва, когато няма специфични изисквания за якост и ъглите на фланеца на външната плоча са нормални.
Валцоването в европейски стил се състои от четири стъпки: първоначално предварително валцуване, вторично предварително валцуване, окончателно валцуване и валцуване в европейски стил. Това обикновено се използва за навиване на дълги ръбове, като предни и задни корици. Валцоването в европейски стил също може да се използва за намаляване или премахване на повърхностни дефекти.
5.2 Характеристики на валцоване на ръбове за алуминиеви щамповани листове
За оборудване за валцоване на алуминиеви компоненти, долната форма и вложният блок трябва да се полират и поддържат редовно с шкурка 800-1200#, за да се гарантира, че по повърхността няма остатъци от алуминий.
6 различни причини за дефекти, причинени от валцоване на ръбове на алуминиеви листове за щамповане
В таблицата са показани различни причини за дефекти, причинени от валцоване на ръбове на алуминиеви части.
7 Технически изисквания за покриване на алуминиеви щамповани листове
7.1 Принципи и ефекти от пасивирането с водно измиване за алуминиеви щамповани листове
Пасивирането с водно измиване се отнася до премахване на естествено образувания оксиден филм и маслени петна по повърхността на алуминиеви части и чрез химическа реакция между алуминиева сплав и кисел разтвор, създавайки плътен оксиден филм върху повърхността на детайла. Оксидният филм, маслените петна, заваряването и залепването с лепило върху повърхността на алуминиевите части след щамповане оказват влияние. За да се подобри адхезията на лепилата и заварките, се използва химичен процес за поддържане на дълготрайни адхезивни връзки и устойчивост на устойчивост на повърхността, като се постига по-добро заваряване. Следователно части, изискващи лазерно заваряване, заваряване със студен метален преход (CMT) и други процеси на заваряване, трябва да преминат през пасивиране с водна промивка.
7.2 Процес на пасивиране с водно измиване за алуминиеви листове за щамповане
Оборудването за пасивиране на водно измиване се състои от зона за обезмасляване, зона за промиване с индустриална вода, зона за пасивиране, зона за изплакване с чиста вода, зона за сушене и изпускателна система. Алуминиевите части, които ще се обработват, се поставят в кошница за миене, фиксират се и се спускат в резервоара. В резервоарите, съдържащи различни разтворители, частите се изплакват многократно с всички работни разтвори в резервоара. Всички резервоари са оборудвани с циркулационни помпи и дюзи за осигуряване на равномерно изплакване на всички части. Процесът на пасивиране с водно измиване е както следва: обезмасляване 1→обезмасляване 2→промиване с вода 2→промиване с вода 3→пасивиране→промиване с вода 4→промиване с вода 5→промиване с вода 6→сушене. Алуминиевите отливки могат да пропуснат измиване с вода 2.
7.3 Процес на сушене за пасивиране с водно измиване на алуминиеви листове за щамповане
Необходими са около 7 минути, за да се повиши температурата на частта от стайна температура до 140°C, а минималното време за втвърдяване на лепилата е 20 минути.
Алуминиевите части се повишават от стайна температура до температура на задържане за около 10 минути, а времето за задържане на алуминия е около 20 минути. След задържане се охлажда от температурата на самозадържане до 100°C за около 7 минути. След престояване се охлажда до стайна температура. Следователно целият процес на сушене на алуминиевите части е 37 минути.
8 Заключение
Съвременните автомобили напредват към леки, високоскоростни, безопасни, удобни, евтини, с ниски емисии и енергийно ефективни посоки. Развитието на автомобилната индустрия е тясно свързано с енергийната ефективност, опазването на околната среда и безопасността. С нарастващото осъзнаване на опазването на околната среда, алуминиевите листови материали имат несравними предимства по отношение на цената, производствената технология, механичните характеристики и устойчивото развитие в сравнение с други леки материали. Следователно алуминиевата сплав ще се превърне в предпочитания лек материал в автомобилната индустрия.
Редактирано от May Jiang от MAT Aluminium
Време на публикуване: 18 април 2024 г
