1 Aplicarea aliajului de aluminiu în industria auto
În prezent, peste 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 utilizate pentru fabricarea caroseriilor, 800.000 de tone metrice pentru fabricarea sistemelor de transmisie auto și încă 428.000 de tone metrice pentru fabricarea sistemelor de propulsie și suspensie ale vehiculelor. Este evident că industria producătoare 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 foi de aluminiu
Procesul de formare a aliajului de aluminiu este similar cu cel al tablelor laminate la rece obișnuite, cu posibilitatea de a reduce deșeurile și generarea de resturi de aluminiu prin adăugarea de procese. Cu toate acestea, există diferențe în ceea ce privește cerințele privind matrițele în comparație cu tablele laminate la rece.
2.2 Depozitarea pe termen lung a foilor de aluminiu
După întărirea prin îmbătrânire, rezistența la curgere a tablelor de aluminiu crește, reducând procesabilitatea lor la formarea muchiilor. La fabricarea matrițelor, luați în considerare utilizarea de materiale care îndeplinesc cerințele superioare ale specificațiilor și efectuați confirmarea fezabilității înainte de producție.
Uleiul de întindere/uleiul antirugină utilizat în producție este predispus la volatilizare. După deschiderea ambalajului din tablă, acesta trebuie utilizat imediat sau curățat și uns cu ulei înainte de ștanțare.
Suprafața este predispusă la oxidare și nu trebuie depozitată în spații deschise. Este necesară o gestionare (ambalare) specială.
3 Cerințe tehnice pentru foile de aluminiu ștanțate în sudură
Principalele procese de sudare în timpul asamblării corpurilor din aliaj de aluminiu includ sudarea prin rezistență, sudarea cu tranziție la rece CMT, sudarea TIG (gaz inert tungsten), nituirea, perforarea și șlefuirea/lustruirea.
3.1 Sudarea fără nituire pentru foi de aluminiu
Componentele din tablă de aluminiu fără nituire sunt formate prin extrudarea la rece a două sau mai multe straturi de tablă folosind echipamente sub presiune și matrițe speciale. Acest proces creează puncte de conectare încorporate cu o anumită rezistență la tracțiune și forfecare. Grosimea tablelor de conectare poate fi aceeași sau diferită, iar acestea pot avea straturi adezive sau alte straturi intermediare, cu materiale identice sau diferite. Această metodă produce conexiuni bune fără a fi nevoie de conectori auxiliari.
3.2 Sudarea prin rezistență
În prezent, sudarea prin rezistență a aliajelor de aluminiu utilizează, în general, procedee de sudare prin rezistență de medie sau înaltă frecvență. Acest procedeu de sudare topește metalul de bază în intervalul de diametru al electrodului de sudură într-un timp extrem de scurt pentru a forma o baie de sudură.
Punctele de sudură se răcesc rapid pentru a forma conexiuni, cu posibilități minime de generare a prafului de aluminiu-magneziu. Cea mai mare parte a fumului de sudură produs constă din particule de oxid de pe suprafața metalului și impurități de suprafață. În timpul procesului de sudare se asigură ventilație locală de evacuare pentru a elimina rapid aceste particule în atmosferă, iar depunerea de praf de aluminiu-magneziu este minimă.
3.3 Sudarea cu tranziție la rece CMT și sudarea TIG
Aceste două procedee de sudare, datorită protecției cu gaz inert, produc particule metalice de aluminiu-magneziu mai mici la temperaturi ridicate. Aceste particule pot fi împrăștiate în mediul de lucru sub acțiunea arcului, prezentând un risc de explozie a prafului de aluminiu-magneziu. Prin urmare, sunt necesare precauții și măsuri pentru prevenirea și tratarea exploziilor de praf.
4 Cerințe tehnice pentru foile de ștanțare din aluminiu în laminarea pe muchii
Diferența dintre laminarea muchiilor din aliaj de aluminiu și laminarea muchiilor obișnuite din tablă laminată la rece este semnificativă. Aluminiul este mai puțin ductil decât oțelul, așadar trebuie evitată presiunea excesivă în timpul laminării, iar viteza de laminare trebuie să fie relativ mică, de obicei 200-250 mm/s. Fiecare unghi de laminare nu trebuie să depășească 30°, iar laminarea în formă de V trebuie evitată.
Cerințe de temperatură pentru laminarea aliajelor de aluminiu: Aceasta trebuie efectuată la temperatura camerei de 20°C. Piesele scoase direct din depozitul frigorific nu trebuie supuse imediat laminării pe muchii.
5 Forme și Caracteristici ale Laminarii Marginilor pentru Foi de Ștanțare din Aluminiu
5.1 Forme de laminare a muchiilor pentru foile de ștanțare din aluminiu
Laminarea convențională constă în trei etape: prelaminare inițială, prelaminare secundară și laminare finală. Aceasta se utilizează de obicei atunci când nu există cerințe specifice de rezistență, iar unghiurile flanșei plăcii exterioare sunt normale.
Laminarea în stil european constă în patru etape: prelaminare inițială, prelaminare secundară, laminare finală și laminare în stil european. Aceasta este de obicei utilizată pentru laminarea cu muchie lungă, cum ar fi capacele frontale și posterioare. Laminarea în stil european poate fi utilizată și pentru a reduce sau elimina defectele de suprafață.
5.2 Caracteristicile laminării pe muchii pentru foile de ștanțare din aluminiu
Pentru echipamentele de laminare a componentelor din aluminiu, matrița inferioară și blocul de inserție trebuie lustruite și întreținute periodic cu șmirghel de 800-1200# pentru a se asigura că nu există resturi de aluminiu la suprafață.
6 Cauze Diverse ale Defectelor Cauzate de Laminarea Marginilor Foilor de Ștanțare din Aluminiu
Diverse cauze ale defectelor cauzate de laminarea pe muchie a pieselor din aluminiu sunt prezentate în tabel.
7 Cerințe tehnice pentru acoperirea foilor de ștanțare din aluminiu
7.1 Principii și efecte ale pasivării prin spălare cu apă pentru foile de ștanțare din aluminiu
Pasivizarea prin spălare 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, creează o peliculă densă de oxid pe suprafața piesei de prelucrat. Pelicula de oxid, petele de ulei, sudarea și lipirea adezivului de pe suprafața pieselor de aluminiu după ștanțare au toate un impact. Pentru a îmbunătăți aderența adezivilor și sudurilor, se utilizează un proces chimic pentru a menține conexiunile adezive de lungă durată și stabilitatea rezistenței la suprafață, obținând o sudare mai bună. Prin urmare, piesele care necesită sudură cu laser, sudură cu tranziție la metal rece (CMT) și alte procese de sudare trebuie să fie supuse pasivării prin spălare cu apă.
7.2 Fluxul procesului de pasivizare cu spălare cu apă pentru foile de ștanțare din aluminiu
Echipamentul de pasivare cu spălare cu apă este format dintr-o zonă de degresare, o zonă de spălare industrială cu apă, o zonă de pasivare, o zonă de clătire cu apă curată, o zonă de uscare și un sistem de evacuare. Piesele din aluminiu care urmează să fie tratate sunt plasate într-un coș de spălare, 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 cu spălare 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 cu apă a foilor de aluminiu pentru ștanțare
Durează 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.
Piesele din aluminiu sunt aduse 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 menținere, acesta este răcit de la temperatura de auto-menținere la 100°C timp de aproximativ 7 minute. După menținere, este răcit la temperatura camerei. Prin urmare, întregul proces de uscare pentru piesele din aluminiu este de 37 de minute.
8 Concluzie
Automobilele moderne avansează spre direcții mai ușoare, mai rapide, mai sigure, mai confortabile, mai ieftine, cu emisii reduse și mai 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 inegalabile 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 Aluminum
Data publicării: 18 aprilie 2024
