1 Alumīnija sakausējuma pielietojums automobiļu rūpniecībā
Pašlaik vairāk nekā 12% līdz 15% no pasaulē patērētā alumīnija tiek izmantoti automobiļu rūpniecībā, un dažās attīstītajās valstīs tas pārsniedz 25%. 2002. gadā visa Eiropas automobiļu rūpniecība gada laikā patērēja vairāk nekā 1,5 miljonus tonnu alumīnija sakausējuma. Aptuveni 250 000 metriskās tonnas tika izmantotas virsbūves ražošanai, 800 000 metriskās tonnas automobiļu transmisijas sistēmu ražošanai un papildu 428 000 metriskās tonnas transportlīdzekļu piedziņas un piekares sistēmu ražošanai. Ir skaidrs, ka automobiļu ražošanas nozare ir kļuvusi par lielāko alumīnija materiālu patērētāju.
2 Tehniskās prasības alumīnija štancēšanas loksnēm štancēšanai
2.1 Formēšanas un presēšanas prasības alumīnija loksnēm
Alumīnija sakausējuma formēšanas process ir līdzīgs parastajām auksti velmētajām loksnēm ar iespēju samazināt atkritumu un alumīnija lūžņu veidošanos, pievienojot procesus. Tomēr, salīdzinot ar auksti velmētām loksnēm, prasības presēšanai atšķiras.
2.2. Alumīnija lokšņu ilgstoša uzglabāšana
Pēc novecošanās sacietēšanas palielinās alumīnija lokšņu tecēšanas robeža, samazinot to malu formēšanas apstrādājamību. Izgatavojot presformas, apsveriet iespēju izmantot materiālus, kas atbilst augstākajām specifikācijas prasībām, un pirms ražošanas veiciet iespējamības apstiprinājumu.
Ražošanā izmantotā stiepšanās eļļa/rūsas profilaktiskā eļļa ir pakļauta iztvaikošanai. Pēc lokšņu iepakojuma atvēršanas tas jāizlieto nekavējoties vai pirms štancēšanas jāiztīra un jāieeļļo.
Virsma ir pakļauta oksidācijai, un to nedrīkst uzglabāt atklātā vietā. Nepieciešama īpaša pārvaldība (iepakojums).
3 Tehniskās prasības alumīnija štancēšanas loksnēm metināšanā
Galvenie metināšanas procesi alumīnija sakausējuma korpusu montāžas laikā ir pretestības metināšana, CMT aukstās pārejas metināšana, volframa inertās gāzes (TIG) metināšana, kniedēšana, caurumošana un slīpēšana/pulēšana.
3.1 Metināšana bez kniedēšanas alumīnija loksnēm
Alumīnija loksnes sastāvdaļas bez kniedēšanas tiek veidotas, auksti presējot divus vai vairākus metāla lokšņu slāņus, izmantojot spiediena iekārtas un īpašas veidnes. Šis process rada iegultus savienojuma punktus 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, neizmantojot papildu savienotājus.
3.2. Pretestības metināšana
Pašlaik alumīnija sakausējuma pretestības metināšana parasti izmanto vidējas vai augstfrekvences pretestības metināšanas procesus. Šis metināšanas process ļoti īsā laikā izkausē parasto metālu metināšanas elektroda diametra diapazonā, veidojot metināšanas baseinu,
metināšanas vietas ātri atdziest, veidojot savienojumus, ar minimālām alumīnija-magnija putekļu rašanās iespējām. Lielākā daļa saražoto metināšanas izgarojumu sastāv no oksīda daļiņām no metāla virsmas un virsmas piemaisījumiem. Metināšanas procesā tiek nodrošināta lokālā nosūces ventilācija, lai ātri izvadītu šīs daļiņas atmosfērā, turklāt alumīnija-magnija putekļu nogulsnēšanās ir minimāla.
3.3. CMT aukstās pārejas metināšana un TIG metināšana
Šie divi metināšanas procesi, pateicoties aizsardzībai pret inertu gāzi, augstā temperatūrā rada mazākas alumīnija-magnija metāla daļiņas. Šīs daļiņas loka ietekmē var izšļakstīties darba vidē, radot alumīnija-magnija putekļu eksplozijas risku. Tāpēc ir nepieciešami piesardzības pasākumi un pasākumi putekļu eksplozijas novēršanai un apstrādei.
4 Tehniskās prasības alumīnija štancēšanas loksnēm malu velmēšanā
Atšķirība starp alumīnija sakausējuma malu velmēšanu un parasto auksti velmētu lokšņu malu velmēšanu ir ievērojama. Alumīnijs ir mazāk elastīgs nekā tērauds, tāpēc velmēšanas laikā jāizvairās no pārmērīga spiediena, un velmēšanas ātrumam jābūt salīdzinoši lēnam, parasti 200–250 mm/s. Katrs ripošanas leņķis nedrīkst pārsniegt 30°, un jāizvairās no V-veida velmēšanas.
Temperatūras prasības alumīnija sakausējuma velmēšanai: tas jāveic 20°C istabas temperatūrā. Detaļas, kas ņemtas tieši no saldētavas, nedrīkst nekavējoties pakļaut malu velmēšanai.
5 Alumīnija štancēšanas lokšņu malu velmēšanas formas un īpašības
5.1. Alumīnija štancēšanas lokšņu malu velmēšanas formas
Parastā velmēšana sastāv no trim posmiem: sākotnējās iepriekšējas velmēšanas, sekundārās iepriekšējas velmēšanas un galīgās velmēšanas. To parasti izmanto, ja nav īpašu stiprības prasību un ārējās plāksnes atloka leņķi ir normāli.
Eiropas stila velmēšana sastāv no četriem posmiem: sākotnējā iepriekšēja velmēšana, sekundārā iepriekšēja velmēšana, galīgā velmēšana un Eiropas stila velmēšana. To parasti izmanto garu malu velmēšanai, piemēram, priekšējiem un aizmugurējiem vākiem. Virsmas defektu samazināšanai vai novēršanai var izmantot arī Eiropas stila velmēšanu.
5.2. Alumīnija štancēšanas lokšņu malu velmēšanas raksturojums
Alumīnija detaļu velmēšanas iekārtām apakšējā veidne un ieliktņa bloks ir jāpulē un regulāri jākopj ar 800-1200# smilšpapīru, lai nodrošinātu, ka uz virsmas nav alumīnija lūžņu.
6 dažādi defektu cēloņi, ko izraisa alumīnija štancēšanas lokšņu velmēšana uz malām
Tabulā ir parādīti dažādi defektu cēloņi, ko izraisa alumīnija detaļu malu velmēšana.
7 Tehniskās prasības alumīnija štancēšanas lokšņu pārklāšanai
7.1. Alumīnija štancēšanas loksnes ūdens mazgāšanas pasivācijas principi un ietekme
Pasivācija ar ūdens mazgāšanu attiecas uz dabiski veidojušās oksīda plēves un eļļas traipu noņemšanu uz alumīnija detaļu virsmas, kā arī ķīmiskās reakcijas rezultātā starp alumīnija sakausējumu un skābu šķīdumu, veidojot blīvu oksīda plēvi uz sagataves virsmas. Oksīda plēve, eļļas traipi, metināšana un līmēšana uz alumīnija detaļu virsmas pēc štancēšanas atstāj ietekmi. Līmju un metināto šuvju adhēzijas uzlabošanai tiek izmantots ķīmiskais process, lai saglabātu ilgstošus līmes savienojumus un pretestības stabilitāti uz virsmas, panākot labāku metināšanu. Tāpēc detaļām, kurām nepieciešama lāzermetināšana, aukstā metāla pārejas metināšana (CMT) un citi metināšanas procesi, ir jāveic pasivēšana ar ūdeni.
7.2. Alumīnija štancēšanas lokšņu 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 daļas ievieto mazgāšanas grozā, nostiprina un nolaiž tvertnē. Tvertnēs, kurās ir dažādi šķīdinātāji, detaļas tiek atkārtoti izskalotas 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 → mazgāšana ar ūdeni 2 → mazgāšana ar ūdeni 3 → pasivēšana → mazgāšana ar ūdeni 4 → mazgāšana ar ūdeni 5 → mazgāšana ar ūdeni 6 → žāvēšana. Alumīnija lējumi var izlaist mazgāšanu ar ūdeni 2.
7.3. Žāvēšanas process alumīnija štancēšanas lokšņu pasivācijai ar ūdeni
Detaļas temperatūras paaugstināšanās no istabas temperatūras līdz 140°C aizņem apmēram 7 minūtes, un minimālais līmju sacietēšanas laiks ir 20 minūtes.
Alumīnija daļas tiek paceltas no istabas temperatūras līdz turēšanas temperatūrai apmēram 10 minūtēs, un alumīnija turēšanas laiks ir aptuveni 20 minūtes. Pēc turēšanas apmēram 7 minūtes atdzesē no pašturēšanas temperatūras līdz 100°C. Pēc turēšanas to atdzesē līdz istabas temperatūrai. Tāpēc viss alumīnija detaļu žāvēšanas process ir 37 minūtes.
8 Secinājums
Mūsdienu automobiļi virzās uz vieglu, ātrgaitas, drošu, ērtu, zemu izmaksu, zemu emisiju un energoefektīvu virzienu. Automobiļu rūpniecības attīstība ir cieši saistīta ar energoefektivitāti, vides aizsardzību un drošību. Pieaugot izpratnei par vides aizsardzību, alumīnija lokšņu materiāliem salīdzinājumā ar citiem viegliem materiāliem ir nepārspējamas priekšrocības izmaksu, ražošanas tehnoloģiju, mehāniskās veiktspējas un ilgtspējīgas attīstības ziņā. Tāpēc alumīnija sakausējums kļūs par vēlamo vieglo materiālu automobiļu rūpniecībā.
Rediģēja May Jiang no MAT Aluminium
Publicēšanas laiks: 18.04.2024
