1 Alumīnija sakausējuma pielietojums automobiļu rūpniecībā
Pašlaik autobūves nozare izmanto vairāk nekā 12–15 % no pasaules alumīnija patēriņa, un dažās attīstītajās valstīs šis rādītājs pārsniedz 25 %. 2002. gadā visa Eiropas autobūves nozare gadā patērēja vairāk nekā 1,5 miljonus metrisko tonnu alumīnija sakausējuma. Aptuveni 250 000 metrisko tonnu tika izmantotas virsbūvju ražošanai, 800 000 metrisko tonnu automobiļu transmisijas sistēmu ražošanai un vēl 428 000 metrisko tonnu transportlīdzekļu piedziņas un piekares sistēmu ražošanai. Ir skaidrs, ka autobūves nozare ir kļuvusi par lielāko alumīnija materiālu patērētāju.
2 Tehniskās prasības alumīnija štancēšanas loksnēm štancēšanā
2.1 Alumīnija loksņu formēšanas un presformas prasības
Alumīnija sakausējuma formēšanas process ir līdzīgs parasto auksti velmēto lokšņu formēšanas procesam, ar iespēju samazināt atkritumu materiālu un alumīnija lūžņu rašanos, pievienojot procesus. Tomēr pastāv atšķirības presformu prasībās salīdzinājumā ar auksti velmēto lokšņu formēšanu.
2.2 Alumīnija loksņu ilgtermiņa uzglabāšana
Pēc novecošanas sacietēšanas alumīnija loksņu tecēšanas robeža palielinās, samazinot to malu veidošanas apstrādājamību. Izgatavojot presformas, apsveriet iespēju izmantot materiālus, kas atbilst augšējām specifikācijas prasībām, un pirms ražošanas veiciet priekšizpēti.
Ražošanā izmantotā stiepšanas eļļa/rūsas novēršanas eļļa ir pakļauta iztvaikošanai. Pēc lokšņu iepakojuma atvēršanas tas nekavējoties jāizlieto vai pirms štancēšanas jānotīra un jāieeļļo.
Virsma ir pakļauta oksidācijai un to nedrīkst uzglabāt atklātā vietā. Nepieciešama īpaša apstrāde (iepakošana).
3 Tehniskās prasības alumīnija štancēšanas loksnēm metināšanā
Galvenie metināšanas procesi alumīnija sakausējuma korpusu montāžas laikā ietver pretestības metināšanu, CMT aukstās pārejas metināšanu, volframa inertās gāzes (TIG) metināšanu, kniedēšanu, perforēšanu un slīpēšanu/pulēšanu.
3.1 Alumīnija loksņu metināšana bez kniedēšanas
Alumīnija lokšņu komponenti bez kniedēšanas tiek veidoti, auksti ekstrudējot divus vai vairākus metāla lokšņu slāņus, izmantojot spiediena iekārtas un īpašas veidnes. Šajā procesā tiek izveidoti iestrādāti savienojuma punkti ar noteiktu stiepes un bīdes izturību. Savienojošo lokšņu biezums var būt vienāds vai atšķirīgs, un tām var būt līmes slāņi vai citi starpslāņi ar vienādiem vai atšķirīgiem materiāliem. Šī metode nodrošina labus savienojumus bez nepieciešamības pēc palīgsavienotājiem.
3.2 Pretestības metināšana
Pašlaik alumīnija sakausējumu pretestības metināšanā parasti izmanto vidējas frekvences vai augstas frekvences pretestības metināšanas procesus. Šis metināšanas process ļoti īsā laikā izkausē pamatmetālu metināšanas elektroda diametra diapazonā, veidojot metināšanas vanniņu.
Metināšanas vietas ātri atdziest, veidojot savienojumus, ar minimālu alumīnija-magnija putekļu veidošanās iespējamību. Lielākā daļa radīto metināšanas dūmu sastāv no metāla virsmas oksīda daļiņām un virsmas piemaisījumiem. Metināšanas procesa laikā tiek nodrošināta lokālā nosūces ventilācija, lai ātri noņemtu šīs daļiņas atmosfērā, un alumīnija-magnija putekļu nosēdumi ir minimāli.
3.3 CMT aukstās pārejas metināšana un TIG metināšana
Šajos divos metināšanas procesos, pateicoties inertās gāzes aizsardzībai, augstā temperatūrā rodas mazākas alumīnija-magnija metāla daļiņas. Šīs daļiņas loka darbības laikā var izšļakstīties darba vidē, radot alumīnija-magnija putekļu eksplozijas risku. Tāpēc ir nepieciešami piesardzības pasākumi un putekļu eksplozijas novēršana un apstrāde.
4 Tehniskās prasības alumīnija štancēšanas loksnēm malu velmēšanā
Atšķirība starp alumīnija sakausējuma malu velmēšanu un parasto auksti velmēto lokšņu malu velmēšanu ir būtiska. Alumīnijs ir mazāk elastīgs nekā tērauds, tāpēc velmēšanas laikā jāizvairās no pārmērīga spiediena, un velmēšanas ātrumam jābūt relatīvi lēnam, parasti 200–250 mm/s. Katrs velmēšanas leņķis nedrīkst pārsniegt 30°, un jāizvairās no V veida velmēšanas.
Alumīnija sakausējuma velmēšanas temperatūras prasības: velmēšana jāveic 20 °C istabas temperatūrā. Detaļas, kas izņemtas tieši no aukstuma noliktavas, nedrīkst nekavējoties pakļaut malu velmēšanai.
5 alumīnija štancēšanas loksņu malu velmēšanas formas un raksturojums
5.1 Alumīnija štancēšanas loksņu malu velmēšanas veidi
Parastā velmēšana sastāv no trim posmiem: sākotnējās priekšvelmēšanas, sekundārās priekšvelmēšanas un galīgās velmēšanas. To parasti izmanto, ja nav īpašu izturības prasību un ārējo plākšņu atloku leņķi ir normāli.
Eiropas stila velmēšana sastāv no četriem posmiem: sākotnējā priekšvelmēšana, sekundārā priekšvelmēšana, galīgā velmēšana un Eiropas stila velmēšana. To parasti izmanto garās malas velmēšanai, piemēram, priekšējo un aizmugurējo vāku velmēšanai. Eiropas stila velmēšanu var izmantot arī, lai samazinātu vai novērstu virsmas defektus.
5.2 Alumīnija štancēšanas loksņu malu velmēšanas raksturojums
Alumīnija detaļu velmēšanas iekārtām apakšējā veidne un ieliktņu bloks regulāri jāpulē un jāapkopj ar 800–1200# smilšpapīru, lai nodrošinātu, ka uz virsmas nav alumīnija atgriezumu.
6 dažādi defektu cēloņi, ko izraisa alumīnija štancēšanas loksņu malu velmēšana
Tabulā parādīti dažādi alumīnija detaļu malu velmēšanas izraisīto defektu cēloņi.
7 tehniskās prasības alumīnija štancēšanas loksņu pārklāšanai
7.1 Ūdens mazgāšanas pasivācijas principi un ietekme uz alumīnija štancēšanas loksnēm
Ūdens mazgāšanas pasivācija attiecas uz dabiski izveidojušās oksīda plēves un eļļas traipu noņemšanu no alumīnija detaļu virsmas, un ķīmiskas reakcijas rezultātā starp alumīnija sakausējumu un skābu šķīdumu uz sagataves virsmas izveido blīvu oksīda plēvi. Oksīda plēvei, eļļas traipiem, metināšanai un līmes saistīšanai uz alumīnija detaļu virsmas pēc štancēšanas ir sava ietekme. Lai uzlabotu līmju un metinājumu saķeri, tiek izmantots ķīmisks process, lai saglabātu ilgstošus līmes savienojumus un pretestības stabilitāti uz virsmas, panākot labāku metināšanu. Tāpēc detaļām, kurām nepieciešama lāzera metināšana, aukstā metāla pārejas metināšana (CMT) un citi metināšanas procesi, jāveic ūdens mazgāšanas pasivācija.
7.2. Alumīnija štancēšanas loksņu ūdens mazgāšanas pasivācijas procesa plūsma
Ūdens mazgāšanas pasivācijas iekārta sastāv no attaukošanas zonas, rūpnieciskās ūdens mazgāšanas zonas, pasivācijas zonas, tīra ūdens skalošanas zonas, žāvēšanas zonas un izplūdes sistēmas. Apstrādājamās alumīnija detaļas tiek ievietotas mazgāšanas grozā, nostiprinātas un nolaistas tvertnē. Tvertnēs, kas satur dažādus šķīdinātājus, detaļas tiek atkārtoti skalotas ar visiem tvertnē esošajiem darba šķīdumiem. Visas tvertnes ir aprīkotas ar cirkulācijas sūkņiem un sprauslām, lai nodrošinātu visu detaļu vienmērīgu skalošanu. Ūdens mazgāšanas pasivācijas procesa plūsma ir šāda: attaukošana 1→attaukošana 2→ūdens mazgāšana 2→ūdens mazgāšana 3→pasivācija→ūdens mazgāšana 4→ūdens mazgāšana 5→ūdens mazgāšana 6→žāvēšana. Alumīnija lējumiem var izlaist ūdens mazgāšanu 2.
7.3. Alumīnija štancēšanas loksņu ūdens mazgāšanas pasivācijas žāvēšanas process
Lai detaļas temperatūra paaugstinātos no istabas temperatūras līdz 140 °C, nepieciešamas aptuveni 7 minūtes, un minimālais līmju sacietēšanas laiks ir 20 minūtes.
Alumīnija detaļas tiek uzsildītas no istabas temperatūras līdz noturēšanas temperatūrai aptuveni 10 minūtēs, un alumīnija noturēšanas laiks ir aptuveni 20 minūtes. Pēc noturēšanas tās tiek atdzesētas no pašnoturēšanas temperatūras līdz 100°C aptuveni 7 minūtes. Pēc noturēšanas tās tiek atdzesētas līdz istabas temperatūrai. Tādēļ viss alumīnija detaļu žāvēšanas process ir 37 minūtes.
8 Secinājums
Mūsdienu automobiļi virzās uz vieglu, ātrgaitas, drošu, ērtu, lētu, ar zemu emisiju un energoefektīvu dizainu. Automobiļu rūpniecības attīstība ir cieši saistīta ar energoefektivitāti, vides aizsardzību un drošību. Pieaugot izpratnei par vides aizsardzību, alumīnija lokšņu materiāliem ir nepārspējamas priekšrocības izmaksu, ražošanas tehnoloģijas, mehānisko īpašību un ilgtspējīgas attīstības ziņā salīdzinājumā ar citiem vieglajiem materiāliem. Tāpēc alumīnija sakausējums kļūs par vēlamo vieglo materiālu autobūves nozarē.
Rediģēja Meja Dzjana no MAT Aluminum
Publicēšanas laiks: 2024. gada 18. aprīlis
