1 Primjena aluminijskih legura u automobilskoj industriji
Trenutno, više od 12% do 15% svjetske potrošnje aluminija koristi automobilska industrija, pri čemu neke razvijene zemlje premašuju 25%. U 2002. godini, cijela evropska automobilska industrija potrošila je preko 1,5 miliona metričkih tona aluminijske legure godišnje. Otprilike 250.000 metričkih tona korišteno je za proizvodnju karoserija, 800.000 metričkih tona za proizvodnju automobilskih mjenjača, a dodatnih 428.000 metričkih tona za proizvodnju pogonskih i ovjesnih sistema vozila. Očigledno je da je automobilska industrija postala najveći potrošač aluminijskih materijala.
2 Tehnički zahtjevi za aluminijske listove za štancanje u štancanju
2.1 Zahtjevi za oblikovanje i kalupljenje aluminijskih limova
Proces oblikovanja aluminijske legure sličan je procesu običnih hladno valjanih limova, s mogućnošću smanjenja otpadnog materijala i stvaranja aluminijskog otpada dodavanjem procesa. Međutim, postoje razlike u zahtjevima za kalupe u usporedbi s hladno valjanim limovima.
2.2 Dugoročno skladištenje aluminijskih limova
Nakon očvršćavanja starenjem, granica razvlačenja aluminijskih limova se povećava, što smanjuje njihovu obradivost oblikovanja rubova. Prilikom izrade kalupa, razmotrite upotrebu materijala koji ispunjavaju gornje specifikacije i provedite potvrdu izvodljivosti prije proizvodnje.
Ulje za istezanje/ulje protiv hrđe koje se koristi za proizvodnju sklono je isparavanju. Nakon otvaranja pakovanja u lim, treba ga odmah upotrijebiti ili očistiti i nauljiti prije štancanja.
Površina je sklona oksidaciji i ne smije se skladištiti na otvorenom. Potrebno je posebno rukovanje (ambalaža).
3 Tehnički zahtjevi za aluminijske ploče za štancanje u zavarivanju
Glavni postupci zavarivanja tokom montaže tijela od aluminijskih legura uključuju otporno zavarivanje, CMT hladno prelazno zavarivanje, TIG zavarivanje (volframov inertni plin), zakivanje, probijanje i brušenje/poliranje.
3.1 Zavarivanje aluminijskih limova bez zakivanja
Komponente od aluminijskih limova bez zakivanja formiraju se hladnim ekstrudiranjem dva ili više slojeva metalnih limova pomoću opreme pod pritiskom i specijalnih kalupa. Ovaj proces stvara ugrađene spojne tačke sa određenom zateznom i smičnom čvrstoćom. Debljina spojnih limova može biti ista ili različita, a mogu imati slojeve ljepila ili druge međuslojeve, s materijalima istim ili različitim. Ova metoda proizvodi dobre spojeve bez potrebe za pomoćnim konektorima.
3.2 Otporno zavarivanje
Trenutno, elektrootporno zavarivanje aluminijskih legura uglavnom koristi postupke elektrootpornog zavarivanja srednje ili visoke frekvencije. Ovaj postupak zavarivanja topi osnovni metal unutar raspona promjera elektrode za zavarivanje u izuzetno kratkom vremenu kako bi se formirao zavarivački bazen,
Mjesta zavarivanja se brzo hlade i formiraju spojeve, uz minimalnu mogućnost stvaranja prašine aluminija i magnezija. Većina proizvedenih isparenja od zavarivanja sastoji se od čestica oksida s površine metala i površinskih nečistoća. Tokom procesa zavarivanja obezbijeđena je lokalna ispušna ventilacija kako bi se ove čestice brzo uklonile u atmosferu, a taloženje prašine aluminija i magnezija je minimalno.
3.3 CMT hladno prelazno zavarivanje i TIG zavarivanje
Ova dva procesa zavarivanja, zbog zaštite inertnog plina, proizvode manje metalne čestice aluminija i magnezija na visokim temperaturama. Ove čestice mogu prskati u radnu okolinu pod djelovanjem luka, što predstavlja rizik od eksplozije prašine aluminija i magnezija. Stoga su neophodne mjere opreza i mjere za sprječavanje i tretiranje eksplozije prašine.
4 Tehnički zahtjevi za aluminijske ploče za štancanje prilikom valjanja rubova
Razlika između valjanja rubova aluminijske legure i običnog hladno valjanog lima je značajna. Aluminij je manje duktilan od čelika, pa treba izbjegavati prekomjerni pritisak tokom valjanja, a brzina valjanja treba biti relativno mala, obično 200-250 mm/s. Svaki ugao valjanja ne smije prelaziti 30°, a valjanje u obliku slova V treba izbjegavati.
Temperaturni zahtjevi za valjanje aluminijskih legura: Valjanje treba izvoditi na sobnoj temperaturi od 20°C. Dijelovi uzeti direktno iz hladnog skladišta ne smiju se odmah podvrgavati valjanju rubova.
5 oblika i karakteristika valjanja rubova za aluminijske ploče za štancanje
5.1 Oblici valjanja ivica za aluminijske štancane ploče
Konvencionalno valjanje sastoji se od tri koraka: početnog predvaljanja, sekundarnog predvaljanja i završnog valjanja. Ovo se obično koristi kada ne postoje specifični zahtjevi za čvrstoću i kada su uglovi prirubnice vanjske ploče normalni.
Evropski stil valjanja sastoji se od četiri koraka: početno predvaljanje, sekundarno predvaljanje, završno valjanje i evropski stil valjanja. Ovo se obično koristi za valjanje dugih ivica, kao što su prednji i zadnji poklopci. Evropski stil valjanja se također može koristiti za smanjenje ili uklanjanje površinskih nedostataka.
5.2 Karakteristike valjanja rubova za aluminijske ploče za štancanje
Kod opreme za valjanje aluminijskih komponenti, donji kalup i uložak treba redovno polirati i održavati brusnim papirom granulacije 800-1200# kako bi se osiguralo da na površini nema ostataka aluminija.
6 različitih uzroka nedostataka uzrokovanih valjanjem rubova aluminijskih ploča za štancanje
Različiti uzroci defekata uzrokovanih valjanjem rubova aluminijskih dijelova prikazani su u tabeli.
7 Tehnički zahtjevi za premazivanje aluminijskih limova za štancanje
7.1 Principi i efekti pasivizacije vodenim pranjem za aluminijske ploče za štancanje
Pasivizacija ispiranjem vodom odnosi se na uklanjanje prirodno formiranog oksidnog filma i uljnih mrlja na površini aluminijskih dijelova, te hemijskom reakcijom između aluminijske legure i kiselog rastvora, stvarajući gusti oksidni film na površini obratka. Oksidni film, uljne mrlje, zavarivanje i lijepljenje na površini aluminijskih dijelova nakon štancanja imaju utjecaj. Kako bi se poboljšalo prianjanje ljepila i zavara, koristi se hemijski proces za održavanje dugotrajnih ljepljivih veza i stabilnosti otpora na površini, postižući bolje zavarivanje. Stoga, dijelovi koji zahtijevaju lasersko zavarivanje, hladno metalno prijelazno zavarivanje (CMT) i druge procese zavarivanja moraju proći pasivizaciju ispiranjem vodom.
7.2 Tok procesa pasivizacije vodenim pranjem za aluminijske ploče za štancanje
Oprema za pasivizaciju vodom se sastoji od zone za odmašćivanje, zone za industrijsko pranje vodom, zone za pasivizaciju, zone za ispiranje čistom vodom, zone za sušenje i sistema za ispuh. Aluminijski dijelovi koji se tretiraju stavljaju se u korpu za pranje, fiksiraju i spuštaju u rezervoar. U rezervoarima koji sadrže različite rastvarače, dijelovi se više puta ispiraju svim radnim rastvorima u rezervoaru. Svi rezervoari su opremljeni cirkulacionim pumpama i mlaznicama kako bi se osiguralo ravnomjerno ispiranje svih dijelova. Tok procesa pasivizacije vodom je sljedeći: odmašćivanje 1 → odmašćivanje 2 → pranje vodom 2 → pranje vodom 3 → pasivizacija → pranje vodom 4 → pranje vodom 5 → pranje vodom 6 → sušenje. Aluminijski odljevci mogu preskočiti pranje vodom 2.
7.3 Proces sušenja za pasivizaciju aluminijskih štancanih limova pranjem vodom
Potrebno je oko 7 minuta da temperatura dijela poraste sa sobne temperature na 140°C, a minimalno vrijeme stvrdnjavanja ljepila je 20 minuta.
Aluminijski dijelovi se podižu sa sobne temperature na temperaturu držanja za oko 10 minuta, a vrijeme držanja za aluminij je oko 20 minuta. Nakon držanja, hladi se sa temperature samodržanja na 100°C oko 7 minuta. Nakon držanja, hladi se na sobnu temperaturu. Stoga, cijeli proces sušenja za aluminijske dijelove traje 37 minuta.
8 Zaključak
Moderni automobili napreduju prema laganim, brzim, sigurnim, udobnim, jeftinim, niskoemisionim i energetski efikasnim pravcima. Razvoj automobilske industrije usko je povezan s energetskom efikasnošću, zaštitom okoliša i sigurnošću. S rastućom sviješću o zaštiti okoliša, aluminijski limovi imaju neusporedive prednosti u pogledu troškova, tehnologije proizvodnje, mehaničkih performansi i održivog razvoja u usporedbi s drugim laganim materijalima. Stoga će aluminijska legura postati preferirani lagani materijal u automobilskoj industriji.
Uredio May Jiang iz MAT Aluminum
Vrijeme objave: 18. april 2024.
