1 Aplikácia hliníkovej zliatiny v automobilovom priemysle
V súčasnosti viac ako 12 % až 15 % svetovej spotreby hliníka využíva automobilový priemysel, pričom v niektorých rozvinutých krajinách presahuje 25 %. V roku 2002 celý európsky automobilový priemysel spotreboval za rok viac ako 1,5 milióna metrických ton hliníkovej zliatiny. Približne 250 000 metrických ton sa použilo na výrobu karosérií, 800 000 metrických ton na výrobu automobilových prevodových systémov a ďalších 428 000 metrických ton na výrobu pohonných a závesných systémov. Je zrejmé, že automobilový priemysel sa stal najväčším spotrebiteľom hliníkových materiálov.
2 Technické požiadavky na hliníkové lisovacie listy v lisovaní
2.1 Požiadavky na tvarovanie a matricu pre hliníkové plechy
Proces tvarovania hliníkovej zliatiny je podobný ako u bežných plechov valcovaných za studena, s možnosťou zníženia tvorby odpadového materiálu a hliníkového šrotu pridaním procesov. V porovnaní s plechmi valcovanými za studena však existujú rozdiely v požiadavkách na matrice.
2.2 Dlhodobé skladovanie hliníkových plechov
Po vytvrdnutí starnutím sa medza klzu hliníkových plechov zvyšuje, čím sa znižuje ich spracovateľnosť pri vytváraní hrán. Pri výrobe matríc zvážte použitie materiálov, ktoré spĺňajú požiadavky hornej špecifikácie, a pred výrobou vykonajte potvrdenie uskutočniteľnosti.
Olej na ochranu proti naťahovaniu/prevencii korózie používaný na výrobu je náchylný na prchavosť. Po otvorení hárkového obalu by sa mal ihneď použiť alebo pred razením vyčistiť a naolejovať.
Povrch je náchylný na oxidáciu a nemal by sa skladovať na otvorenom priestranstve. Vyžaduje sa špeciálny manažment (balenie).
3 Technické požiadavky na hliníkové lisovacie plechy pri zváraní
Hlavné zváracie procesy pri montáži telies z hliníkovej zliatiny zahŕňajú odporové zváranie, CMT zváranie za studena, zváranie volfrámovým inertným plynom (TIG), nitovanie, dierovanie a brúsenie/leštenie.
3.1 Zváranie hliníkových plechov bez nitovania
Komponenty z hliníkového plechu bez nitovania sa vyrábajú extrúziou dvoch alebo viacerých vrstiev plechov za studena pomocou tlakových zariadení a špeciálnych foriem. Tento proces vytvára vložené spojovacie body s určitou pevnosťou v ťahu a šmyku. Hrúbka spojovacích vrstiev môže byť rovnaká alebo rôzna a môžu mať adhézne vrstvy alebo iné medzivrstvy, pričom materiály môžu byť rovnaké alebo rôzne. Táto metóda vytvára dobré spojenia bez potreby pomocných konektorov.
3.2 Odporové zváranie
V súčasnosti sa pri odporovom zváraní zliatiny hliníka vo všeobecnosti používajú postupy strednofrekvenčného alebo vysokofrekvenčného odporového zvárania. Tento proces zvárania roztaví základný kov v rozsahu priemeru zváracej elektródy v extrémne krátkom čase na vytvorenie zvarového kúpeľa,
zvarové miesta sa rýchlo ochladzujú a vytvárajú spoje s minimálnymi možnosťami tvorby hliníkovo-horčíkového prachu. Väčšina produkovaných výparov zo zvárania pozostáva z oxidových častíc z povrchu kovu a povrchových nečistôt. Počas procesu zvárania je zabezpečené lokálne odsávacie vetranie na rýchle odstránenie týchto častíc do atmosféry a dochádza k minimálnemu usadzovaniu hliníkovo-horčíkového prachu.
3.3 CMT zváranie za studena a zváranie TIG
Tieto dva procesy zvárania vďaka ochrane inertného plynu produkujú menšie častice hliníka a horčíka pri vysokých teplotách. Tieto častice môžu pôsobením oblúka vystreknúť do pracovného prostredia, čo predstavuje riziko výbuchu hliníkovo-horčíkového prachu. Preto sú potrebné preventívne opatrenia a opatrenia na zabránenie výbuchu prachu a ošetrenie.
4 Technické požiadavky na hliníkové lisovacie plechy pri valcovaní hrán
Rozdiel medzi valcovaním okrajov hliníkovej zliatiny a bežným valcovaním okrajov plechov valcovaných za studena je významný. Hliník je menej ťažný ako oceľ, preto je potrebné vyhnúť sa nadmernému tlaku počas valcovania a rýchlosť valcovania by mala byť relatívne nízka, zvyčajne 200-250 mm/s. Každý uhol valcovania by nemal presiahnuť 30° a malo by sa zabrániť valcovaniu v tvare V.
Teplotné požiadavky na valcovanie hliníkových zliatin: Malo by sa vykonávať pri izbovej teplote 20 °C. Diely odobraté priamo z chladiarenského skladu by nemali byť okamžite vystavené valcovaniu hrán.
5 Formy a charakteristiky valcovania hrán pre hliníkové lisovacie plechy
5.1 Formy valcovania hrán pre hliníkové lisovacie plechy
Konvenčné valcovanie pozostáva z troch krokov: počiatočné predvalcovanie, sekundárne predvalcovanie a konečné valcovanie. Toto sa zvyčajne používa, keď neexistujú žiadne špecifické požiadavky na pevnosť a uhly príruby vonkajšej dosky sú normálne.
Valcovanie v európskom štýle pozostáva zo štyroch krokov: počiatočné predvalcovanie, sekundárne predvalcovanie, konečné valcovanie a valcovanie v európskom štýle. Toto sa zvyčajne používa na valcovanie na dlhých hranách, ako sú predné a zadné kryty. Valcovanie v európskom štýle sa môže použiť aj na zníženie alebo odstránenie povrchových defektov.
5.2 Charakteristika valcovania hrán pre hliníkové lisovacie plechy
V prípade zariadenia na valcovanie hliníkových komponentov by sa spodná forma a vkladací blok mali pravidelne leštiť a udržiavať brúsnym papierom 800-1200#, aby sa zabezpečilo, že na povrchu nebudú prítomné žiadne hliníkové zvyšky.
6 rôznych príčin chýb spôsobených valcovaním okrajov hliníkových lisovacích plechov
Rôzne príčiny defektov spôsobených valcovaním hrán hliníkových dielov sú uvedené v tabuľke.
7 Technické požiadavky na poťahovanie hliníkových lisovacích plechov
7.1 Princípy a účinky pasivácie vodným praním pre hliníkové lisovacie plechy
Pasivácia pri umývaní vodou sa vzťahuje na odstránenie prirodzene vytvoreného oxidového filmu a olejových škvŕn na povrchu hliníkových dielov a prostredníctvom chemickej reakcie medzi hliníkovou zliatinou a kyslým roztokom, čím sa na povrchu obrobku vytvorí hustý oxidový film. Oxidový film, olejové škvrny, zváranie a lepenie na povrchu hliníkových dielov po lisovaní majú vplyv. Na zlepšenie priľnavosti lepidiel a zvarov sa používa chemický proces na udržanie dlhotrvajúcich lepených spojov a stability odolnosti na povrchu, čím sa dosiahne lepšie zváranie. Preto časti vyžadujúce zváranie laserom, zváranie prechodom kovu za studena (CMT) a iné zváracie procesy musia prejsť pasiváciou premývaním vodou.
7.2 Procesný tok pasivácie vodného prania pre hliníkové lisovacie plechy
Pasivačné zariadenie vodného prania pozostáva z odmasťovacieho priestoru, priemyslového umývacieho priestoru, pasivačného priestoru, priestoru na oplach čistou vodou, priestoru na sušenie a výfukového systému. Hliníkové diely, ktoré sa majú ošetriť, sa umiestnia do umývacieho koša, upevní sa a spustí sa do nádrže. V nádržiach obsahujúcich rôzne rozpúšťadlá sa diely opakovane preplachujú všetkými pracovnými roztokmi v nádrži. Všetky nádrže sú vybavené obehovými čerpadlami a tryskami, aby sa zabezpečilo rovnomerné preplachovanie všetkých častí. Priebeh procesu pasivácie premývania vodou je nasledovný: odmasťovanie 1→odmasťovanie 2→umývanie vodou 2→umývanie vodou 3→pasivácia→umývanie vodou 4→umývanie vodou 5→umývanie vodou 6→sušenie. Hliníkové odliatky môžu preskočiť umývanie vodou 2.
7.3 Proces sušenia na pasiváciu hliníkových lisovacích plechov vodným praním
Trvá asi 7 minút, kým sa teplota dielu zvýši z izbovej teploty na 140 °C a minimálny čas vytvrdzovania lepidiel je 20 minút.
Hliníkové časti sa zvýšia z izbovej teploty na udržiavaciu teplotu za približne 10 minút a doba zdržania hliníka je približne 20 minút. Po udržaní sa ochladí zo samoudržiavacej teploty na 100 °C počas asi 7 minút. Po udržaní sa ochladí na teplotu miestnosti. Preto je celý proces sušenia hliníkových dielov 37 minút.
8 Záver
Moderné automobily napredujú smerom k ľahkým, vysokorýchlostným, bezpečným, pohodlným, lacným, nízkoemisným a energeticky efektívnym smerom. Rozvoj automobilového priemyslu je úzko spätý s energetickou efektívnosťou, ochranou životného prostredia a bezpečnosťou. So zvyšujúcim sa povedomím o ochrane životného prostredia majú hliníkové plechové materiály v porovnaní s inými ľahkými materiálmi bezkonkurenčné výhody v nákladoch, výrobnej technológii, mechanickom výkone a trvalo udržateľnom vývoji. Preto sa hliníková zliatina stane preferovaným ľahkým materiálom v automobilovom priemysle.
Editoval May Jiang z MAT Aluminium
Čas odoslania: 18. apríla 2024
