1 Primjena aluminijskih legura u automobilskoj industriji
Trenutno, više od 12% do 15% svjetske potrošnje aluminija koristi automobilska industrija, a neke razvijene zemlje premašuju 25%. Godine 2002. cijela europska automobilska industrija potrošila je preko 1,5 milijuna 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 sustava vozila. Očito je da je automobilska industrija postala najveći potrošač aluminijskih materijala.
2 Tehnički zahtjevi za aluminijske ploče 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 Dugotrajno skladištenje aluminijskih limova
Nakon očvršćavanja starenjem, granica razvlačenja aluminijskih limova se povećava, što smanjuje njihovu obradivost rubova. Prilikom izrade matrica, razmislite o korištenju materijala koji zadovoljavaju gornje specifikacije i provedite potvrdu izvedivosti prije proizvodnje.
Ulje za istezanje/ulje protiv hrđe koje se koristi za proizvodnju sklono je isparavanju. Nakon otvaranja pakiranja 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 tijekom sastavljanja tijela od aluminijskih legura uključuju otporno zavarivanje, CMT hladno prijelazno zavarivanje, TIG zavarivanje (volframov inertni plin), zakivanje, probijanje i brušenje/poliranje.
3.1 Zavarivanje aluminijskih limova bez zakivanja
Aluminijski limeni dijelovi bez zakovica formiraju se hladnim ekstrudiranjem dvaju ili više slojeva metalnih limova pomoću tlačne opreme i posebnih kalupa. Ovim postupkom stvaraju se ugrađene spojne točke s određenom vlačnom 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 stvara dobre spojeve bez potrebe za pomoćnim konektorima.
3.2 Otporno zavarivanje
Trenutno, otporno zavarivanje aluminijskih legura općenito koristi postupke otpornog zavarivanja srednje ili visoke frekvencije. Ovaj postupak zavarivanja tali osnovni metal unutar raspona promjera elektrode za zavarivanje u izuzetno kratkom vremenu kako bi se stvorila zavarna kupka,
Mjesta zavarivanja se brzo hlade i formiraju spojeve, s minimalnom mogućnošću stvaranja aluminijsko-magnezijeve prašine. Većina proizvedenih dimova od zavarivanja sastoji se od čestica oksida s metalne površine i površinskih nečistoća. Tijekom procesa zavarivanja osigurana je lokalna ispušna ventilacija kako bi se te čestice brzo uklonile u atmosferu, a taloženje aluminijsko-magnezijeve prašine minimalno je.
3.3 CMT hladno prijelazno zavarivanje i TIG zavarivanje
Zbog zaštite inertnog plina, ova dva postupka zavarivanja proizvode manje metalne čestice aluminija i magnezija na visokim temperaturama. Te čestice mogu prskati u radni okoliš pod djelovanjem luka, što predstavlja rizik od eksplozije aluminijsko-magnezijeve prašine. Stoga su potrebne mjere opreza i mjere za sprječavanje i tretiranje eksplozije prašine.
4 Tehnički zahtjevi za aluminijske ploče za štancanje pri valjanju rubova
Razlika između valjanja rubova aluminijske legure i običnog hladno valjanog valjanja rubova lima je značajna. Aluminij je manje duktilan od čelika, stoga treba izbjegavati prekomjerni tlak tijekom valjanja, a brzina valjanja treba biti relativno spora, obično 200-250 mm/s. Svaki kut valjanja ne smije prelaziti 30°, a valjanje u obliku slova V treba izbjegavati.
Temperaturni zahtjevi za valjanje aluminijskih legura: Valjanje treba provoditi na sobnoj temperaturi od 20°C. Dijelovi uzeti izravno iz hladnog skladišta ne smiju se odmah podvrgnuti valjanju rubova.
5 oblika i karakteristika valjanja rubova za aluminijske ploče za štancanje
5.1 Oblici valjanja rubova za aluminijske ploče za štancanje
Konvencionalno valjanje sastoji se od tri koraka: početnog predvaljanja, sekundarnog predvaljanja i završnog valjanja. Ovo se obično koristi kada nema specifičnih zahtjeva za čvrstoću i kada su kutovi prirubnice vanjske ploče normalni.
Europsko valjanje sastoji se od četiri koraka: početnog predvaljanja, sekundarnog predvaljanja, završnog valjanja i europskog valjanja. Ovo se obično koristi za valjanje dugih rubova, kao što su prednji i stražnji poklopci. Europsko valjanje može se koristiti i za smanjenje ili uklanjanje površinskih nedostataka.
5.2 Karakteristike valjanja rubova za aluminijske ploče za štancanje
Za opremu za valjanje aluminijskih komponenti, donji kalup i uložak treba redovito 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 limova za štancanje
Različiti uzroci nedostataka uzrokovanih valjanjem rubova aluminijskih dijelova prikazani su u tablici.
7 Tehnički zahtjevi za premazivanje aluminijskih limova za štancanje
7.1 Principi i učinci pasivizacije vodom za aluminijske ploče za štancanje
Pasivizacija ispiranjem vodom odnosi se na uklanjanje prirodno nastalog oksidnog filma i uljnih mrlja na površini aluminijskih dijelova, te kemijskom reakcijom između aluminijske legure i kisele otopine, 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 kemijski postupak 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 postupke zavarivanja moraju se podvrgnuti pasivizaciji ispiranjem vodom.
7.2 Tijek procesa pasivizacije vodom za pranje aluminijskih limova za štancanje
Oprema za pasivizaciju vodom sastoji se od područja za odmašćivanje, područja za industrijsko pranje vodom, područja za pasivizaciju, 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. Tijek 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 Postupak sušenja za pasivizaciju aluminijskih limova za štancanje 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 je cijeli proces sušenja za aluminijske dijelove 37 minuta.
8 Zaključak
Moderni automobili napreduju prema laganim, brzim, sigurnim, udobnim, jeftinim, niskoemisijskim i energetski učinkovitim smjerovima. Razvoj automobilske industrije usko je povezan s energetskom učinkovitošću, zaštitom okoliša i sigurnošću. S rastućom sviješću o zaštiti okoliša, aluminijski limovi imaju neusporedive prednosti u troškovima, 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 Aluminuma
Vrijeme objave: 18. travnja 2024.
