1 Primjena aluminijskih legura u automobilskoj industriji
Trenutačno se više od 12% do 15% svjetske potrošnje aluminija koristi u automobilskoj industriji, s tim da neke razvijene zemlje prelaze 25%. Godine 2002. cijela europska automobilska industrija godišnje je potrošila preko 1,5 milijuna metričkih tona aluminijskih legura. Otprilike 250.000 metričkih tona upotrijebljeno je za proizvodnju karoserije, 800.000 metričkih tona za proizvodnju automobilskog prijenosnog sustava i dodatnih 428.000 metričkih tona za proizvodnju pogona i sustava ovjesa vozila. Očito je da je automobilska industrija postala najveći potrošač aluminijskih materijala.
2 Tehnički zahtjevi za aluminijske listove za štancanje
2.1 Zahtjevi za oblikovanje i kalupe za aluminijske ploče
Proces oblikovanja aluminijske legure sličan je procesu običnih hladno valjanih limova, s mogućnošću smanjenja otpadnog materijala i stvaranja aluminijskih ostataka dodavanjem procesa. Međutim, postoje razlike u zahtjevima za kalupe u usporedbi s hladno valjanim pločama.
2.2 Dugotrajno skladištenje aluminijskih ploča
Nakon otvrdnjavanja starenjem, granica razvlačenja aluminijskih ploča se povećava, smanjujući njihovu mogućnost obrade za oblikovanje rubova. Prilikom izrade kalupa razmislite o korištenju materijala koji zadovoljavaju gornje zahtjeve specifikacije i provedite potvrdu izvedivosti prije proizvodnje.
Ulje za rastezanje/sprečavanje rđe koje se koristi u proizvodnji sklono je isparavanju. Nakon otvaranja limene ambalaže treba ih odmah upotrijebiti ili očistiti i nauljiti prije žigosanja.
Površina je sklona oksidaciji i ne smije se skladištiti na otvorenom. Potrebno je posebno gospodarenje (pakiranje).
3 Tehnički zahtjevi za aluminijske limove za štancanje u zavarivanju
Glavni postupci zavarivanja tijekom sastavljanja tijela od aluminijskih legura uključuju otporno zavarivanje, CMT zavarivanje hladnim prijelazom, zavarivanje volframovim inertnim plinom (TIG), zakivanje, probijanje i brušenje/poliranje.
3.1 Zavarivanje bez zakivanja za aluminijske ploče
Komponente od aluminijskih limova bez zakivanja izrađuju se hladnim istiskivanjem dva ili više slojeva metalnih limova pomoću tlačne opreme i posebnih kalupa. Ovaj proces stvara ugrađene spojne točke s određenom vlačnom i posmičnom čvrstoćom. Debljina spojnih limova može biti jednaka ili različita, a mogu imati ljepljive slojeve ili druge međuslojeve, pri čemu su materijali isti ili različiti. Ova metoda proizvodi dobre veze bez potrebe za pomoćnim konektorima.
3.2 Otporno zavarivanje
Trenutačno, otporno zavarivanje aluminijskih legura općenito koristi postupke otpornog zavarivanja srednje frekvencije ili visoke frekvencije. Ovaj postupak zavarivanja topi osnovni metal unutar raspona promjera elektrode za zavarivanje u iznimno kratkom vremenu kako bi se formirala zavarena kupka,
mjesta zavarivanja brzo se hlade i stvaraju spojeve, uz minimalne mogućnosti stvaranja aluminij-magnezijeve prašine. Većina proizvedenog dima od zavarivanja sastoji se od čestica oksida s metalne površine i površinskih nečistoća. Tijekom procesa zavarivanja osigurana je lokalna ispušna ventilacija za brzo uklanjanje ovih čestica u atmosferu, a postoji i minimalno taloženje aluminij-magnezijeve prašine.
3.3 CMT hladno zavarivanje i TIG zavarivanje
Ova dva postupka zavarivanja, zbog zaštite inertnog plina, proizvode manje metalne čestice aluminij-magnezij na visokim temperaturama. Te čestice mogu prskati u radnu okolinu pod djelovanjem luka, što predstavlja opasnost od eksplozije aluminij-magnezijeve prašine. Stoga su potrebne mjere opreza i mjere za sprječavanje i liječenje eksplozije prašine.
4 Tehnički zahtjevi za aluminijske listove za utiskivanje u rubnom valjanju
Razlika između valjanja rubova aluminijske legure i običnog hladno valjanog valjanja rubova lima je značajna. Aluminij je manje duktilan od čelika, pa treba izbjegavati prekomjerni pritisak tijekom valjanja, a brzina valjanja treba biti relativno mala, obično 200-250 mm/s. Svaki kut kotrljanja ne smije prelaziti 30°, a treba izbjegavati kotrljanje u obliku slova V.
Zahtjevi za temperaturu valjanja aluminijske legure: Treba se izvoditi na sobnoj temperaturi od 20°C. Dijelovi uzeti izravno iz hladnjače ne smiju se odmah podvrgnuti rubnom valjanju.
5 Oblici i karakteristike valjanja rubova za aluminijske ploče za utiskivanje
5.1 Oblici valjanja rubova za aluminijske ploče za utiskivanje
Konvencionalno valjanje sastoji se od tri koraka: početno prethodno valjanje, sekundarno prethodno valjanje i završno valjanje. Ovo se obično koristi kada ne postoje posebni zahtjevi za čvrstoću i kada su kutovi prirubnice vanjske ploče normalni.
Valjanje na europski način sastoji se od četiri koraka: početno prethodno valjanje, sekundarno prethodno valjanje, završno valjanje i valjanje na europski način. To se obično koristi za valjanje dugih rubova, kao što su prednje i stražnje korice. Valjanje u europskom stilu također se može koristiti za smanjenje ili uklanjanje površinskih nedostataka.
5.2 Karakteristike valjanja rubova za aluminijske ploče za utiskivanje
Za opremu za valjanje aluminijskih komponenti, donji kalup i umetnuti blok trebaju se polirati i redovito održavati brusnim papirom 800-1200# kako bi se osiguralo da na površini nema ostataka aluminija.
6 različitih uzroka nedostataka uzrokovanih rubnim valjanjem aluminijskih ploča za utiskivanje
U tablici su prikazani različiti uzroci kvarova uzrokovanih kotrljanjem rubova aluminijskih dijelova.
7 Tehnički zahtjevi za premazivanje aluminijskih listova za utiskivanje
7.1 Načela i učinci pasivizacije ispiranja vodom za aluminijske ploče za utiskivanje
Pasivacija ispiranjem vodom odnosi se na uklanjanje prirodno stvorenog oksidnog filma i uljnih mrlja na površini aluminijskih dijelova, te kroz kemijsku reakciju između aluminijske legure i kisele otopine, stvarajući gusti oksidni film na površini obratka. Oksidni film, mrlje od ulja, zavarivanje i ljepilo na površini aluminijskih dijelova nakon utiskivanja imaju utjecaja. Kako bi se poboljšalo prianjanje ljepila i zavara, koristi se kemijski postupak za održavanje dugotrajnih spojeva ljepila i postojanosti otpora na površini, čime se postiže bolje zavarivanje. Stoga dijelovi koji zahtijevaju lasersko zavarivanje, zavarivanje s prijelazom hladnog metala (CMT) i drugi postupci zavarivanja moraju biti podvrgnuti pasivizaciji vodenim pranjem.
7.2 Tijek procesa pasivizacije ispiranjem vodom za aluminijske ploče za utiskivanje
Oprema za pasiviziranje pranja vodom sastoji se od područja za odmašćivanje, područja za pranje industrijske vode, područja za pasiviranje, područja za ispiranje čistom vodom, područja za sušenje i ispušnog sustava. Aluminijski dijelovi koji se tretiraju stavljaju se u košaru za pranje, fiksiraju i spuštaju u spremnik. U spremnicima koji sadrže različita otapala, dijelovi se više puta ispiru svim radnim otopinama u spremniku. Svi spremnici opremljeni su cirkulacijskim pumpama i mlaznicama kako bi se osiguralo ravnomjerno ispiranje svih dijelova. Tok procesa pasivizacije pranja vodom je sljedeći: odmašćivanje 1→odmašćivanje 2→pranje vodom 2→pranje vodom 3→pasivacija→pranje vodom 4→pranje vodom 5→pranje vodom 6→sušenje. Aluminijski odljevci mogu preskočiti pranje vodom 2.
7.3 Proces sušenja za pasiviziranje vodenim pranjem aluminijskih ploča za utiskivanje
Potrebno je oko 7 minuta da temperatura dijela poraste sa sobne na 140°C, a minimalno vrijeme stvrdnjavanja za ljepila je 20 minuta.
Aluminijski dijelovi se podignu sa sobne temperature na temperaturu držanja za oko 10 minuta, a vrijeme držanja aluminija je oko 20 minuta. Nakon držanja, hladi se od temperature samoodržavanja na 100°C oko 7 minuta. Nakon držanja ohladi se na sobnu temperaturu. Dakle, cijeli proces sušenja aluminijskih dijelova traje 37 minuta.
8 Zaključak
Moderni automobili napreduju prema laganim, brzim, sigurnim, udobnim, jeftinim, niskim emisijama i energetski učinkovitim smjerovima. Razvoj automobilske industrije usko je povezan s energetskom učinkovitošću, zaštitom okoliša i sigurnošću. Uz sve veću svijest o zaštiti okoliša, materijali od aluminijskih ploča imaju neusporedive prednosti u cijeni, tehnologiji proizvodnje, mehaničkim performansama i održivom razvoju u usporedbi s drugim laganim materijalima. Stoga će aluminijska legura postati preferirani lagani materijal u automobilskoj industriji.
Uredio May Jiang iz MAT Aluminiuma
Vrijeme objave: 18. travnja 2024
