1 Az alumíniumötvözet alkalmazása az autóiparban
Jelenleg a világ alumíniumfogyasztásának több mint 12–15%-át az autóipar hasznosítja, egyes fejlett országokban pedig ez az arány meghaladja a 25%-ot. 2002-ben a teljes európai autóipar évente több mint 1,5 millió tonna alumíniumötvözetet fogyasztott. Körülbelül 250 000 tonnát karosszériagyártásra, 800 000 tonnát autóipari erőátviteli rendszerek gyártására, további 428 000 tonnát pedig járművek hajtás- és felfüggesztési rendszereinek gyártására használtak fel. Nyilvánvaló, hogy az autóipar az alumíniumanyagok legnagyobb fogyasztójává vált.
2 Műszaki követelmények az alumínium bélyegzőlemezekhez a bélyegzésben
2.1 Alumíniumlemezek alakítási és szerszámkövetelményei
Az alumíniumötvözet alakítási folyamata hasonló a hagyományos hidegen hengerelt lemezekéhez, azzal a lehetőséggel, hogy további eljárások révén csökkenthető a hulladék és az alumíniumhulladék keletkezése. A hidegen hengerelt lemezekhez képest azonban eltérések vannak a szerszámigényekben.
2.2 Alumíniumlemezek hosszú távú tárolása
Az öregedési edzés után az alumíniumlemezek folyáshatára megnő, ami csökkenti az élalakító feldolgozhatóságukat. A szerszámok gyártásakor olyan anyagokat kell használni, amelyek megfelelnek a magasabb specifikációs követelményeknek, és a gyártás előtt meg kell győződni a megvalósíthatóságról.
A gyártáshoz használt nyújtóolaj/rozsdagátló olaj hajlamos az illékonyságra. A lemezcsomagolás felbontása után azonnal fel kell használni, vagy a sajtolás előtt meg kell tisztítani és olajozni.
A felület oxidációra hajlamos, ezért nem szabad szabadban tárolni. Különleges kezelést (csomagolást) igényel.
3 Műszaki követelmény az alumínium sajtolólemezekre hegesztésben
Az alumíniumötvözetből készült testek összeszerelése során alkalmazott fő hegesztési eljárások közé tartozik az ellenállás-hegesztés, a CMT hidegátmeneti hegesztés, a volfrámelektródás inert gázos (TIG) hegesztés, a szegecselés, a lyukasztás, valamint a csiszolás/polírozás.
3.1 Alumíniumlemezek szegecselés nélküli hegesztése
A szegecselés nélküli alumíniumlemez alkatrészeket két vagy több fémlemez réteg hideg extrudálásával alakítják ki nyomástartó berendezések és speciális formák segítségével. Ez az eljárás beágyazott csatlakozási pontokat hoz létre bizonyos szakító- és nyírószilárdsággal. Az összekötő lemezek vastagsága lehet azonos vagy eltérő, és rendelkezhetnek ragasztórétegekkel vagy más közbenső rétegekkel, azonos vagy eltérő anyagokkal. Ez a módszer jó csatlakozásokat hoz létre segédcsatlakozók nélkül.
3.2 Ellenállás-hegesztés
Jelenleg az alumíniumötvözetek ellenállás-hegesztéséhez általában középfrekvenciás vagy nagyfrekvenciás ellenállás-hegesztési eljárásokat alkalmaznak. Ez a hegesztési eljárás rendkívül rövid idő alatt megolvasztja az alapfémet a hegesztőelektróda átmérőtartományán belül, hegesztési fürdőt képezve.
A hegesztési pontok gyorsan lehűlnek, kötéseket képeznek, minimális az alumínium-magnézium por keletkezésének valószínűsége. A keletkező hegesztési füstök nagy része a fém felületéről származó oxidrészecskékből és felületi szennyeződésekből áll. A hegesztési folyamat során helyi elszívás biztosítja ezen részecskék gyors eltávolítását a légkörbe, így minimális az alumínium-magnézium por lerakódása.
3.3 CMT hidegátmeneti hegesztés és TIG hegesztés
Ez a két hegesztési eljárás az inert gáz védelme miatt magas hőmérsékleten kisebb alumínium-magnézium fémrészecskéket hoz létre. Ezek a részecskék az ív hatására a munkakörnyezetbe fröccsenhetnek, ami alumínium-magnézium porrobbanás kockázatát hordozza magában. Ezért óvintézkedések és intézkedések szükségesek a porrobbanás megelőzésére és kezelésére.
4 Műszaki követelmények az alumínium sajtolólemezekhez élhengerléskor
Az alumíniumötvözet élhengerlése és a hagyományos hidegen hengerelt lemez élhengerlése közötti különbség jelentős. Az alumínium kevésbé képlékeny, mint az acél, ezért hengerlés közben kerülni kell a túlzott nyomást, és a hengerlési sebességnek viszonylag alacsonynak kell lennie, jellemzően 200-250 mm/s. Az egyes hengerlési szögek nem haladhatják meg a 30°-ot, és kerülni kell a V alakú hengerlést.
Az alumíniumötvözet hengerlésének hőmérsékleti követelményei: 20°C szobahőmérsékleten kell elvégezni. A közvetlenül hideg tárolóból kivett alkatrészeket nem szabad azonnal élhengerlésnek alávetni.
Az alumínium sajtolólemezek élhengerlésének 5 formája és jellemzője
5.1 Alumínium sajtolólemezek élhengerlésének formái
A hagyományos hengerlés három lépésből áll: kezdeti előhengerlés, másodlagos előhengerlés és végső hengerlés. Ezt általában akkor alkalmazzák, ha nincsenek speciális szilárdsági követelmények, és a külső lemez peremszögei normálisak.
Az európai stílusú hengerlés négy lépésből áll: kezdeti előhengerlés, másodlagos előhengerlés, végső hengerlés és európai stílusú hengerlés. Ezt jellemzően hosszú élű hengerléshez használják, például elülső és hátsó burkolatokhoz. Az európai stílusú hengerlés a felületi hibák csökkentésére vagy kiküszöbölésére is használható.
5.2 Az alumínium sajtolólemezek élhengerlésének jellemzői
Alumínium alkatrészhengerlő berendezések esetén az alsó formát és a betétblokkot rendszeresen polírozni és karbantartani kell 800-1200#-os csiszolópapírral, hogy ne legyenek alumíniumhulladékok a felületen.
6 Különböző okok az alumínium sajtolólemezek élhengerlése által okozott hibákra
Az alumínium alkatrészek élhengerlése által okozott hibák különböző okait a táblázat mutatja.
7 Műszaki követelmény az alumínium sajtolólemezek bevonására
7.1 A vízmosásos passziválás alapelvei és hatásai alumínium sajtolólemezek esetében
A vizes mosásos passziválás az alumínium alkatrészek felületén természetesen kialakult oxidfilm és olajfoltok eltávolítását jelenti, amely az alumíniumötvözet és egy savas oldat közötti kémiai reakció révén sűrű oxidfilmet hoz létre a munkadarab felületén. Az oxidfilm, az olajfoltok, a hegesztés és a ragasztókötés az alumínium alkatrészek felületén a sajtolás után mind hatással van a felületre. A ragasztók és hegesztések tapadásának javítása érdekében kémiai eljárást alkalmaznak a tartós ragasztási kapcsolatok és a felület ellenállási stabilitásának fenntartására, jobb hegesztési eredményt elérve. Ezért a lézerhegesztést, hidegfém-átmeneti hegesztést (CMT) és más hegesztési eljárásokat igénylő alkatrészeket vizes mosásos passziválással kell kezelni.
7.2 Alumínium sajtolólemezek vízmosásos passziválásának folyamatárama
A vizes mosásos passziváló berendezés zsírtalanító területből, ipari vizes mosó területből, passziváló területből, tisztavizes öblítő területből, szárító területből és elszívórendszerből áll. A kezelendő alumínium alkatrészeket egy mosókosárba helyezik, rögzítik, majd a tartályba engedik. A különböző oldószereket tartalmazó tartályokban az alkatrészeket ismételten átöblítik a tartályban lévő összes munkaoldattal. Minden tartály keringető szivattyúkkal és fúvókákkal van felszerelve, hogy biztosítsák az összes alkatrész egyenletes átmosását. A vizes mosásos passziválás folyamata a következő: zsírtalanítás 1→zsírtalanítás 2→vizes mosás 2→vizes mosás 3→passziválás→vizes mosás 4→vizes mosás 5→vizes mosás 6→szárítás. Az alumíniumöntvények kihagyhatják a 2. vizes mosást.
7.3 Alumínium bélyegzőlemezek vízmosásos passziválásának szárítási folyamata
Körülbelül 7 percbe telik, amíg az alkatrész hőmérséklete szobahőmérsékletről 140°C-ra emelkedik, a ragasztók minimális kikeményedési ideje pedig 20 perc.
Az alumínium alkatrészeket szobahőmérsékletről a tartási hőmérsékletre melegítik körülbelül 10 perc alatt, az alumínium tartási ideje pedig körülbelül 20 perc. A tartás után az öntartási hőmérsékletről 100°C-ra hűtik, körülbelül 7 perc alatt. A tartás után szobahőmérsékletre hűtik. Ezért az alumínium alkatrészek teljes szárítási folyamata 37 perc.
8 Következtetés
A modern autók a könnyű, nagy sebességű, biztonságos, kényelmes, alacsony költségű, alacsony kibocsátású és energiahatékony irányok felé haladnak. Az autóipar fejlődése szorosan összefügg az energiahatékonysággal, a környezetvédelemmel és a biztonsággal. A környezetvédelem iránti növekvő tudatosságnak köszönhetően az alumínium lemezanyagok páratlan előnyökkel rendelkeznek a költségek, a gyártástechnológia, a mechanikai teljesítmény és a fenntartható fejlődés terén más könnyű anyagokhoz képest. Ezért az alumíniumötvözet lesz az autóipar előnyben részesített könnyű anyaga.
Szerkesztette: May Jiang, a MAT Aluminum oldaláról
Közzététel ideje: 2024. április 18.
