1 L'aplicació de l'aliatge d'alumini a la indústria de l'automoció
Actualment, més del 12% al 15% del consum mundial d'alumini és utilitzat per la indústria de l'automoció, i alguns països desenvolupats superen el 25%. El 2002, tota la indústria automobilística europea va consumir més d'1,5 milions de tones mètriques d'aliatge d'alumini a l'any. Aproximadament 250.000 tones mètriques es van utilitzar per a la fabricació de carrosseries, 800.000 tones mètriques per a la fabricació de sistemes de transmissió d'automòbils i 428.000 tones mètriques addicionals per a la fabricació de sistemes de transmissió i suspensió de vehicles. És evident que la indústria de fabricació d'automòbils s'ha convertit en la major consumidora de materials d'alumini.
2 Requisits tècnics per a làmines d'estampació d'alumini en estampació
2.1 Requisits de conformació i matriu per a làmines d'alumini
El procés de conformació de l'aliatge d'alumini és similar al de les xapes laminades en fred ordinàries, amb la possibilitat de reduir els residus i la generació de ferralla d'alumini afegint processos. Tanmateix, hi ha diferències en els requisits de les matrius en comparació amb les xapes laminades en fred.
2.2 Emmagatzematge a llarg termini de làmines d'alumini
Després de l'enduriment per envelliment, el límit elàstic de les làmines d'alumini augmenta, cosa que redueix la seva processabilitat en la formació de vores. Quan fabriqueu matrius, considereu l'ús de materials que compleixin els requisits d'especificació superiors i realitzeu la confirmació de viabilitat abans de la producció.
L'oli d'estirament/oli preventiu de l'òxid que s'utilitza per a la producció és propens a la volatilització. Després d'obrir l'embalatge de la làmina, s'ha d'utilitzar immediatament o netejar-lo i oliar-lo abans d'estampar.
La superfície és propensa a l'oxidació i no s'ha d'emmagatzemar a l'aire lliure. Cal una gestió especial (embalatge).
3 Requisits tècnics per a làmines d'estampació d'alumini en soldadura
Els principals processos de soldadura durant el muntatge de cossos d'aliatge d'alumini inclouen la soldadura per resistència, la soldadura de transició en fred CMT, la soldadura amb gas inert de tungstè (TIG), el reblat, el punxonat i el rectificat/polit.
3.1 Soldadura sense reblar per a làmines d'alumini
Els components de xapa d'alumini sense reblar es formen mitjançant l'extrusió en fred de dues o més capes de xapes metàl·liques utilitzant equips de pressió i motlles especials. Aquest procés crea punts de connexió encastats amb una certa resistència a la tracció i al cisallament. El gruix de les xapes de connexió pot ser el mateix o diferent, i poden tenir capes adhesives o altres capes intermèdies, amb materials iguals o diferents. Aquest mètode produeix bones connexions sense necessitat de connectors auxiliars.
3.2 Soldadura per resistència
Actualment, la soldadura per resistència d'aliatge d'alumini generalment utilitza processos de soldadura per resistència de mitjana o alta freqüència. Aquest procés de soldadura fon el metall base dins del rang de diàmetre de l'elèctrode de soldadura en un temps extremadament curt per formar un bany de soldadura.
Els punts de soldadura es refreden ràpidament per formar connexions, amb possibilitats mínimes de generar pols d'alumini i magnesi. La major part dels fums de soldadura produïts consisteixen en partícules d'òxid de la superfície metàl·lica i impureses superficials. Durant el procés de soldadura es proporciona ventilació local per eliminar ràpidament aquestes partícules a l'atmosfera, i hi ha una deposició mínima de pols d'alumini i magnesi.
3.3 Soldadura de transició en fred CMT i soldadura TIG
Aquests dos processos de soldadura, a causa de la protecció del gas inert, produeixen partícules metàl·liques d'alumini-magnesi més petites a altes temperatures. Aquestes partícules poden esquitxar l'entorn de treball sota l'acció de l'arc, cosa que representa un risc d'explosió de pols d'alumini-magnesi. Per tant, calen precaucions i mesures per a la prevenció i el tractament d'explosions de pols.
4 Requisits tècnics per a làmines d'estampació d'alumini en laminació de vores
La diferència entre el laminat de vores d'aliatge d'alumini i el laminat de vores de xapa laminada en fred ordinària és significativa. L'alumini és menys dúctil que l'acer, per la qual cosa s'ha d'evitar una pressió excessiva durant el laminat i la velocitat de laminat ha de ser relativament lenta, normalment de 200 a 250 mm/s. Cada angle de laminat no ha de superar els 30° i s'ha d'evitar el laminat en forma de V.
Requisits de temperatura per al laminat d'aliatges d'alumini: s'ha de dur a terme a 20 °C de temperatura ambient. Les peces extretes directament del magatzem frigorífic no s'han de sotmetre immediatament a laminat de vores.
5 formes i característiques del laminat de vores per a làmines d'estampació d'alumini
5.1 Formes de laminació de vores per a làmines d'estampació d'alumini
El laminatge convencional consta de tres passos: prelaminat inicial, prelaminat secundari i laminatge final. Això s'utilitza normalment quan no hi ha requisits de resistència específics i els angles de la brida de la placa exterior són normals.
El laminatge d'estil europeu consta de quatre passos: prelaminació inicial, prelaminació secundària, laminació final i laminatge d'estil europeu. Això s'utilitza normalment per al laminatge de vora llarga, com ara cobertes frontals i posteriors. El laminatge d'estil europeu també es pot utilitzar per reduir o eliminar defectes superficials.
5.2 Característiques del laminació de vores per a làmines d'estampació d'alumini
Per als equips de laminació de components d'alumini, el motlle inferior i el bloc d'inserció s'han de polir i mantenir regularment amb paper de vidre de 800-1200# per garantir que no hi hagi restes d'alumini a la superfície.
6 Causes diverses de defectes causats pel rodament de vores de làmines d'estampació d'alumini
A la taula es mostren diverses causes de defectes causats pel laminat de vores de les peces d'alumini.
7 Requisits tècnics per al recobriment de làmines d'estampació d'alumini
7.1 Principis i efectes de la passivació amb rentat d'aigua per a làmines d'estampació d'alumini
La passivació amb rentat amb aigua consisteix a eliminar la pel·lícula d'òxid i les taques d'oli formades naturalment a la superfície de les peces d'alumini, i mitjançant una reacció química entre l'aliatge d'alumini i una solució àcida, es crea una densa pel·lícula d'òxid a la superfície de la peça. La pel·lícula d'òxid, les taques d'oli, la soldadura i la unió adhesiva a la superfície de les peces d'alumini després de l'estampació tenen un impacte. Per millorar l'adhesió dels adhesius i les soldadures, s'utilitza un procés químic per mantenir les connexions adhesives de llarga durada i l'estabilitat de la resistència a la superfície, aconseguint una millor soldadura. Per tant, les peces que requereixen soldadura làser, soldadura de transició de metall fred (CMT) i altres processos de soldadura han de sotmetre's a una passivació amb rentat amb aigua.
7.2 Flux del procés de passivació de rentat amb aigua per a làmines d'estampació d'alumini
L'equip de passivació de rentat amb aigua consta d'una zona de desgreixatge, una zona de rentat amb aigua industrial, una zona de passivació, una zona d'esbandida amb aigua neta, una zona d'assecat i un sistema d'escapament. Les peces d'alumini a tractar es col·loquen en una cistella de rentat, es fixen i es baixen al dipòsit. Als dipòsits que contenen diferents dissolvents, les peces s'esbandeixen repetidament amb totes les solucions de treball del dipòsit. Tots els dipòsits estan equipats amb bombes de circulació i broquets per garantir un esbandida uniforme de totes les peces. El flux del procés de passivació de rentat amb aigua és el següent: desgreixatge 1 → desgreixatge 2 → rentat amb aigua 2 → rentat amb aigua 3 → passivació → rentat amb aigua 4 → rentat amb aigua 5 → rentat amb aigua 6 → assecat. Les peces de fosa d'alumini poden ometre el rentat amb aigua 2.
7.3 Procés d'assecat per a la passivació amb rentat d'aigua de làmines d'estampació d'alumini
La temperatura de la peça triga uns 7 minuts a pujar de la temperatura ambient als 140 °C, i el temps mínim de curat per als adhesius és de 20 minuts.
Les peces d'alumini s'assequen de la temperatura ambient a la temperatura de manteniment en uns 10 minuts, i el temps de manteniment per a l'alumini és d'uns 20 minuts. Després de mantenir-ho, es refreda de la temperatura d'automanteniment a 100 °C durant uns 7 minuts. Després de mantenir-ho, es refreda a temperatura ambient. Per tant, tot el procés d'assecat de les peces d'alumini és de 37 minuts.
8 Conclusió
Els automòbils moderns avancen cap a direccions lleugeres, d'alta velocitat, segures, còmodes, de baix cost, de baixes emissions i d'eficiència energètica. El desenvolupament de la indústria de l'automòbil està estretament vinculat a l'eficiència energètica, la protecció del medi ambient i la seguretat. Amb la creixent consciència de la protecció del medi ambient, els materials de làmina d'alumini tenen avantatges inigualables en cost, tecnologia de fabricació, rendiment mecànic i desenvolupament sostenible en comparació amb altres materials lleugers. Per tant, l'aliatge d'alumini es convertirà en el material lleuger preferit en la indústria de l'automòbil.
Editat per May Jiang de MAT Aluminum
Data de publicació: 18 d'abril de 2024
