1 Aplicarea aliajului de aluminiu în industria auto
În prezent, mai mult de 12% până la 15% din consumul mondial de aluminiu este utilizat de industria auto, unele țări dezvoltate depășind 25%. În 2002, întreaga industrie auto europeană a consumat peste 1,5 milioane de tone metrice de aliaj de aluminiu într-un an. Aproximativ 250.000 de tone metrice au fost folosite pentru fabricarea caroseriei, 800.000 de tone metrice pentru fabricarea sistemelor de transmisie auto și alte 428.000 de tone metrice pentru fabricarea sistemelor de acționare și suspensie a vehiculelor. Este evident că industria de producție de automobile a devenit cel mai mare consumator de materiale din aluminiu.
2 Cerințe tehnice pentru foile de ștanțare din aluminiu în ștanțare
2.1 Cerințe de formare și matriță pentru foile de aluminiu
Procesul de formare pentru aliajul de aluminiu este similar cu cel al tablelor obișnuite laminate la rece, cu posibilitatea de a reduce deșeurile și generarea de resturi de aluminiu prin adăugare de procese. Cu toate acestea, există diferențe în cerințele matrițelor în comparație cu foile laminate la rece.
2.2 Depozitarea pe termen lung a foilor de aluminiu
După întărirea prin îmbătrânire, forța de curgere a foilor de aluminiu crește, reducându-le procesabilitatea de formare a marginilor. Când faceți matrițe, luați în considerare utilizarea materialelor care îndeplinesc cerințele superioare ale specificațiilor și efectuați confirmarea fezabilității înainte de producție.
Uleiul de întindere/prevenirea ruginii utilizat pentru producție este predispus la volatilizare. După deschiderea ambalajului din foaie, acesta trebuie folosit imediat sau curățat și uns cu ulei înainte de ștanțare.
Suprafața este predispusă la oxidare și nu trebuie depozitată în aer liber. Este necesar un management special (ambalare).
3 Cerințe tehnice pentru foile de ștanțare din aluminiu la sudare
Principalele procese de sudare în timpul asamblarii corpurilor din aliaj de aluminiu includ sudarea prin rezistență, sudarea cu tranziție la rece CMT, sudarea cu gaz inert de tungsten (TIG), nituirea, perforarea și șlefuirea/lustruirea.
3.1 Sudarea fără nituire pentru table de aluminiu
Componentele din tablă de aluminiu fără nituire sunt formate prin extrudarea la rece a două sau mai multe straturi de table metalice folosind echipamente sub presiune și matrițe speciale. Acest proces creează puncte de legătură încorporate cu o anumită rezistență la tracțiune și forfecare. Grosimea foilor de legătură poate fi aceeași sau diferită și pot avea straturi adezive sau alte straturi intermediare, materialele fiind aceleași sau diferite. Această metodă produce conexiuni bune fără a fi nevoie de conectori auxiliari.
3.2 Sudarea prin rezistență
În prezent, sudarea prin rezistență din aliaj de aluminiu utilizează în general procese de sudare prin rezistență cu frecvență medie sau înaltă. Acest proces de sudare topește metalul de bază în intervalul de diametru al electrodului de sudare într-un timp extrem de scurt pentru a forma un bazin de sudură,
punctele de sudura se racesc rapid pentru a forma conexiuni, cu posibilitati minime de a genera praf de aluminiu-magneziu. Majoritatea fumului de sudură produs constă din particule de oxid de pe suprafața metalului și impurități de suprafață. În timpul procesului de sudare este asigurată ventilația locală de evacuare pentru a elimina rapid aceste particule în atmosferă și există o depunere minimă de praf de aluminiu-magneziu.
3.3 Sudarea de tranziție la rece CMT și sudarea TIG
Aceste două procese de sudare, datorită protecției gazului inert, produc particule metalice mai mici de aluminiu-magneziu la temperaturi ridicate. Aceste particule se pot împroșca în mediul de lucru sub acțiunea arcului, prezentând un risc de explozie a prafului de aluminiu-magneziu. Prin urmare, sunt necesare măsuri de precauție și măsuri pentru prevenirea și tratarea exploziilor de praf.
4 Cerințe tehnice pentru foile de ștanțare din aluminiu la rularea marginilor
Diferența dintre laminarea marginilor din aliaj de aluminiu și laminarea obișnuită a marginilor tablei laminate la rece este semnificativă. Aluminiul este mai puțin ductil decât oțelul, astfel încât presiunea excesivă trebuie evitată în timpul rulării, iar viteza de rulare ar trebui să fie relativ mică, de obicei 200-250 mm/s. Fiecare unghi de rulare nu trebuie să depășească 30°, iar rularea în formă de V trebuie evitată.
Cerințe de temperatură pentru laminarea aliajelor de aluminiu: Trebuie efectuată la temperatura camerei de 20°C. Piesele luate direct din depozitul frigorific nu trebuie supuse imediat rulării marginilor.
5 Forme și caracteristici ale laminarii marginilor pentru foile de ștanțare din aluminiu
5.1 Forme de laminare a marginilor pentru foile de ștanțare din aluminiu
Laminarea convențională constă din trei etape: pre-laminare inițială, pre-laminare secundară și laminare finală. Acesta este de obicei utilizat atunci când nu există cerințe specifice de rezistență și unghiurile flanșei plăcii exterioare sunt normale.
Laminarea în stil european constă din patru etape: pre-laminare inițială, pre-laminare secundară, laminare finală și laminare în stil european. Acesta este de obicei folosit pentru rularea pe marginea lungă, cum ar fi capacele din față și din spate. Laminarea în stil european poate fi folosită și pentru a reduce sau a elimina defectele de suprafață.
5.2 Caracteristici ale laminarii marginilor pentru foile de ștanțare din aluminiu
Pentru echipamentele de laminare a componentelor din aluminiu, matrița de jos și blocul de inserție trebuie lustruite și întreținute în mod regulat cu șmirghel 800-1200# pentru a se asigura că nu sunt prezente resturi de aluminiu pe suprafață.
6 Diverse cauze ale defectelor cauzate de rularea marginilor foilor de ștanțare din aluminiu
În tabel sunt prezentate diverse cauze ale defectelor cauzate de rularea marginilor pieselor din aluminiu.
7 Cerințe tehnice pentru acoperirea foilor de ștanțare din aluminiu
7.1 Principii și efecte ale pasivării spălării cu apă pentru foile de ștanțare din aluminiu
Pasivarea cu apă se referă la îndepărtarea peliculei de oxid formate în mod natural și a petelor de ulei de pe suprafața pieselor de aluminiu și printr-o reacție chimică între aliajul de aluminiu și o soluție acidă, creând o peliculă densă de oxid pe suprafața piesei de prelucrat. Filmul de oxid, petele de ulei, sudarea și lipirea adeziv pe suprafața pieselor de aluminiu după ștanțare au toate un impact. Pentru a îmbunătăți aderența adezivilor și sudurilor, se folosește un proces chimic pentru a menține conexiunile adezive de lungă durată și stabilitatea rezistenței la suprafață, realizând o sudură mai bună. Prin urmare, piesele care necesită sudare cu laser, sudare cu tranziție metalică la rece (CMT) și alte procese de sudare trebuie să fie supuse pasivării prin spălare cu apă.
7.2 Debitul procesului de pasivizare a spălării cu apă pentru foile de ștanțare din aluminiu
Echipamentul de pasivizare a spălării cu apă constă dintr-o zonă de degresare, o zonă de spălare cu apă industrială, o zonă de pasivare, o zonă de clătire cu apă curată, o zonă de uscare și un sistem de evacuare. Piesele de aluminiu de tratat sunt așezate într-un coș de spălat, fixate și coborâte în rezervor. În rezervoarele care conțin diferiți solvenți, piesele sunt clătite în mod repetat cu toate soluțiile de lucru din rezervor. Toate rezervoarele sunt echipate cu pompe de circulație și duze pentru a asigura clătirea uniformă a tuturor pieselor. Fluxul procesului de pasivare a spălării cu apă este următorul: degresare 1 → degresare 2 → spălare cu apă 2 → spălare cu apă 3 → pasivare → spălare cu apă 4 → spălare cu apă 5 → spălare cu apă 6 → uscare. Piesele turnate din aluminiu pot sări peste spălarea cu apă 2.
7.3 Procesul de uscare pentru pasivizarea prin spălare cu apă a foilor de ștanțare din aluminiu
Este nevoie de aproximativ 7 minute pentru ca temperatura piesei să crească de la temperatura camerei la 140°C, iar timpul minim de întărire pentru adezivi este de 20 de minute.
Părțile din aluminiu sunt ridicate de la temperatura camerei la temperatura de menținere în aproximativ 10 minute, iar timpul de menținere pentru aluminiu este de aproximativ 20 de minute. După ținere, se răcește de la temperatura de auto-ținere la 100°C timp de aproximativ 7 minute. După ținere, se răcește la temperatura camerei. Prin urmare, întregul proces de uscare pentru piesele din aluminiu este de 37 de minute.
8 Concluzie
Automobilele moderne avansează către direcții ușoare, de mare viteză, sigure, confortabile, cu costuri reduse, cu emisii reduse și eficiente din punct de vedere energetic. Dezvoltarea industriei auto este strâns legată de eficiența energetică, protecția mediului și siguranță. Odată cu creșterea gradului de conștientizare a protecției mediului, materialele din tablă de aluminiu au avantaje de neegalat în ceea ce privește costul, tehnologia de fabricație, performanța mecanică și dezvoltarea durabilă în comparație cu alte materiale ușoare. Prin urmare, aliajul de aluminiu va deveni materialul ușor preferat în industria auto.
Editat de May Jiang de la MAT Aluminium
Ora postării: 18-apr-2024
