1 Anvendelsen af aluminiumslegering i bilindustrien
I øjeblikket bruges mere end 12% til 15% af verdens aluminiumforbrug af bilindustrien, mens nogle udviklede lande overstiger 25%. I 2002 forbrugte hele den europæiske bilindustri over 1,5 millioner tons aluminiumslegering på et år. Cirka 250.000 tons blev brugt til karosserifremstilling, 800.000 tons til fremstilling af transmissionssystemer til biler og yderligere 428.000 tons til fremstilling af køretøjsdrev og affjedringssystemer. Det er tydeligt, at bilindustrien er blevet den største forbruger af aluminiumsmaterialer.
2 Tekniske krav til stemplingsplader af aluminium i stempling
2.1 Formgivnings- og matricekrav til aluminiumsplader
Formningsprocessen for aluminiumslegeringer ligner den for almindelige koldvalsede plader, med mulighed for at reducere spildmateriale og generering af aluminiumskrot ved at tilføje processer. Der er dog forskelle i formkravene sammenlignet med koldvalsede plader.
2.2 Langtidsopbevaring af aluminiumsplader
Efter ældningshærdning øges flydespændingen af aluminiumsplader, hvilket reducerer deres kantdannende bearbejdelighed. Når du laver matricer, skal du overveje at bruge materialer, der opfylder de øvre specifikationskrav, og udføre gennemførlighedsbekræftelse før produktion.
Den strækolie/rustforebyggende olie, der anvendes til produktion, er tilbøjelig til at fordampe. Efter åbning af arkemballagen skal den bruges med det samme eller rengøres og olieres før stempling.
Overfladen er tilbøjelig til at oxidere og bør ikke opbevares i det fri. Særlig håndtering (emballage) er påkrævet.
3 Tekniske krav til aluminiumsprægeplader ved svejsning
De vigtigste svejseprocesser under samlingen af aluminiumslegeringer omfatter modstandssvejsning, CMT kold overgangssvejsning, wolfram inert gas (TIG) svejsning, nitning, stansning og slibning/polering.
3.1 Svejsning uden nitning til aluminiumsplader
Aluminiumpladekomponenter uden nitning dannes ved koldekstrudering af to eller flere lag metalplader ved hjælp af trykudstyr og specielle forme. Denne proces skaber indlejrede forbindelsespunkter med en vis træk- og forskydningsstyrke. Tykkelsen af forbindelsesark kan være den samme eller forskellig, og de kan have klæbende lag eller andre mellemlag, hvor materialer er ens eller forskellige. Denne metode giver gode forbindelser uden behov for hjælpestik.
3.2 Modstandssvejsning
I øjeblikket bruger modstandssvejsning af aluminiumslegering generelt mellemfrekvente eller højfrekvente modstandssvejseprocesser. Denne svejseproces smelter basismetallet inden for svejseelektrodens diameterområde på ekstremt kort tid for at danne en svejsepool,
svejsepunkter afkøles hurtigt for at danne forbindelser med minimale muligheder for at generere aluminium-magnesium-støv. De fleste af de producerede svejserøg består af oxidpartikler fra metaloverfladen og overfladeurenheder. Lokal udsugningsventilation er tilvejebragt under svejseprocessen for hurtigt at fjerne disse partikler i atmosfæren, og der er minimal aflejring af aluminium-magnesiumstøv.
3.3 CMT kold overgangssvejsning og TIG-svejsning
Disse to svejseprocesser, på grund af beskyttelsen af inert gas, producerer mindre aluminium-magnesiummetalpartikler ved høje temperaturer. Disse partikler kan sprøjte ind i arbejdsmiljøet under påvirkning af lysbuen, hvilket udgør en risiko for aluminium-magnesium-støveksplosion. Derfor er forholdsregler og foranstaltninger til forebyggelse og behandling af støveksplosion nødvendige.
4 Tekniske krav til aluminiumsprægeplader i kantvalsning
Forskellen mellem kantvalsning af aluminiumslegering og almindelig koldvalset pladekantvalsning er betydelig. Aluminium er mindre duktilt end stål, så for stort tryk bør undgås under valsning, og valsehastigheden skal være relativt langsom, typisk 200-250 mm/s. Hver rullevinkel bør ikke overstige 30°, og V-formet rulning bør undgås.
Temperaturkrav til valsning af aluminiumlegering: Det skal udføres ved 20°C stuetemperatur. Dele, der tages direkte fra kølerum, bør ikke udsættes for kantrulning med det samme.
5 former og karakteristika for kantvalsning til aluminiumsprægeplader
5.1 Former for kantrullning til aluminiumsprægeplader
Konventionel valsning består af tre trin: indledende forvalsning, sekundær forvalsning og slutvalsning. Dette bruges normalt, når der ikke er specifikke krav til styrke, og de ydre pladeflangevinkler er normale.
Europæisk valsning består af fire trin: indledende forvalsning, sekundær forvalsning, slutvalsning og europæisk valsning. Dette bruges typisk til langkantsrulning, såsom for- og bagdæksler. Rulning i europæisk stil kan også bruges til at reducere eller eliminere overfladefejl.
5.2 Karakteristika for kantvalsning til aluminiumsprægeplader
For rulleudstyr til aluminiumkomponenter skal bundformen og indsatsblokken poleres og vedligeholdes regelmæssigt med 800-1200# sandpapir for at sikre, at der ikke er aluminiumsrester på overfladen.
6 Forskellige årsager til defekter forårsaget af kantrulning af aluminiumsprægeplader
Forskellige årsager til defekter forårsaget af kantrulning af aluminiumsdele er vist i tabellen.
7 Tekniske krav til belægning af aluminiumsprægeplader
7.1 Principper og virkninger af vandvask-passivering for aluminiumspresseplader
Passivering af vandvask refererer til fjernelse af den naturligt dannede oxidfilm og oliepletter på overfladen af aluminiumsdele og gennem en kemisk reaktion mellem aluminiumslegering og en sur opløsning, hvilket skaber en tæt oxidfilm på arbejdsemnets overflade. Oxidfilmen, oliepletter, svejsning og klæbemiddel på overfladen af aluminiumsdele efter stempling har alle en indflydelse. For at forbedre vedhæftningen af klæbemidler og svejsninger anvendes en kemisk proces til at opretholde langtidsholdbare klæbeforbindelser og modstandsstabilitet på overfladen, hvilket opnår bedre svejsning. Derfor skal dele, der kræver lasersvejsning, kold metalovergangssvejsning (CMT) og andre svejseprocesser, undergå passivering med vandvask.
7.2 Procesflow af vandvaskepassivering for aluminiumspresseplader
Passiveringsudstyret til vandvask består af et affedtningsområde, et industrivandsvaskeområde, et passiveringsområde, et rentvandsskylområde, et tørreområde og et udstødningssystem. Aluminiumsdelene, der skal behandles, placeres i en vaskekurv, fikseres og sænkes ned i tanken. I tankene, der indeholder forskellige opløsningsmidler, skylles delene gentagne gange med alle arbejdsopløsninger i tanken. Alle tanke er udstyret med cirkulationspumper og dyser for at sikre ensartet skylning af alle dele. Vandvaskens passiveringsproces flow er som følger: affedtning 1→affedtning 2→vandvask 2→vandvask 3→passivering→vandvask 4→vandvask 5→vandvask 6→tørring. Aluminiumsstøbegods kan springe vandvask over 2.
7.3 Tørreproces for vandvask-passivering af aluminiumspresseplader
Det tager cirka 7 minutter for delens temperatur at stige fra stuetemperatur til 140°C, og minimumshærdetiden for klæbemidler er 20 minutter.
Aluminiumsdelene hæves fra stuetemperatur til holdetemperaturen på ca. 10 minutter, og holdetiden for aluminium er ca. 20 minutter. Efter opbevaring afkøles den fra den selvholdende temperatur til 100°C i ca. 7 minutter. Efter opbevaring afkøles den til stuetemperatur. Derfor er hele tørreprocessen for aluminiumsdele 37 minutter.
8 Konklusion
Moderne biler er på vej mod lette, højhastigheds-, sikre, komfortable, billige, lave emissions- og energieffektive retninger. Udviklingen af bilindustrien er tæt forbundet med energieffektivitet, miljøbeskyttelse og sikkerhed. Med den stigende bevidsthed om miljøbeskyttelse har aluminiumspladematerialer uovertrufne fordele i omkostninger, produktionsteknologi, mekanisk ydeevne og bæredygtig udvikling sammenlignet med andre lette materialer. Derfor vil aluminiumslegering blive det foretrukne letvægtsmateriale i bilindustrien.
Redigeret af May Jiang fra MAT Aluminium
Indlægstid: 18-apr-2024
