1 Användningen av aluminiumlegering inom bilindustrin
För närvarande används mer än 12 % till 15 % av världens aluminiumkonsumtion av bilindustrin, där vissa utvecklade länder överstiger 25 %. År 2002 förbrukade hela den europeiska bilindustrin över 1,5 miljoner ton aluminiumlegering per år. Cirka 250 000 ton användes för karosseritillverkning, 800 000 ton för tillverkning av transmissionssystem för bilar och ytterligare 428 000 ton för tillverkning av driv- och fjädringssystem för fordon. Det är uppenbart att biltillverkningsindustrin har blivit den största konsumenten av aluminiummaterial.
2 Tekniska krav för aluminiumstämplingsark vid stämpling
2.1 Formnings- och matriskrav för aluminiumplåtar
Formningsprocessen för aluminiumlegering liknar den för vanliga kallvalsade plåtar, med möjligheten att minska spillmaterial och generering av aluminiumskrot genom att lägga till processer. Det finns dock skillnader i formkrav jämfört med kallvalsade plåtar.
2.2 Långtidslagring av aluminiumplåtar
Efter åldringshärdning ökar sträckgränsen hos aluminiumplåtar, vilket minskar deras kantformande bearbetbarhet. Vid tillverkning av formar, överväg att använda material som uppfyller de övre specifikationskraven och genomför genomförbarhetskontroll före produktion.
Sträckoljan/rostskyddsoljan som används vid produktionen är benägen att förångas. Efter att arkförpackningen öppnats bör den användas omedelbart eller rengöras och oljas före stansning.
Ytan är benägen att oxidera och bör inte förvaras utomhus. Särskild hantering (förpackning) krävs.
3 Tekniska krav för aluminiumstansark vid svetsning
De huvudsakliga svetsprocesserna vid montering av aluminiumlegeringskroppar inkluderar motståndssvetsning, CMT-kallövergångssvetsning, TIG-svetsning (volframinert gas), nitning, stansning och slipning/polering.
3.1 Svetsning utan nitning för aluminiumplåt
Aluminiumplåtkomponenter utan nitning formas genom kallpressning av två eller flera lager metallplåt med hjälp av tryckutrustning och speciella formar. Denna process skapar inbäddade förbindningspunkter med en viss draghållfasthet och skjuvhållfasthet. Tjockleken på förbindningsplåtarna kan vara densamma eller olika, och de kan ha självhäftande lager eller andra mellanliggande lager, med samma eller olika material. Denna metod producerar bra förbindningar utan behov av hjälpförbindningar.
3.2 Motståndssvetsning
För närvarande använder motståndssvetsning av aluminiumlegeringar vanligtvis medelfrekventa eller högfrekventa motståndssvetsprocesser. Denna svetsprocess smälter basmetallen inom svetselektrodens diameterområde på extremt kort tid för att bilda en smältpool,
Svetspunkterna svalnar snabbt och bildar anslutningar, med minimal risk för att generera aluminium-magnesiumdamm. Merparten av svetsrökarna som produceras består av oxidpartiklar från metallytan och ytföroreningar. Lokal utsugsventilation tillhandahålls under svetsprocessen för att snabbt avlägsna dessa partiklar till atmosfären, och det sker minimal avsättning av aluminium-magnesiumdamm.
3.3 CMT-kallövergångssvetsning och TIG-svetsning
Dessa två svetsprocesser producerar, på grund av skyddet av inert gas, mindre aluminium-magnesiummetallpartiklar vid höga temperaturer. Dessa partiklar kan stänka ut i arbetsmiljön under ljusbågens inverkan, vilket utgör en risk för aluminium-magnesiumdammexplosion. Därför är försiktighetsåtgärder och åtgärder för att förebygga och behandla dammexplosioner nödvändiga.
4 Tekniska krav för aluminiumstansark vid kantvalsning
Skillnaden mellan kantvalsning av aluminiumlegering och vanlig kallvalsad plåtkantvalsning är betydande. Aluminium är mindre duktilt än stål, så för högt tryck bör undvikas under valsning, och valsningshastigheten bör vara relativt låg, vanligtvis 200-250 mm/s. Varje valsningsvinkel bör inte överstiga 30°, och V-formad valsning bör undvikas.
Temperaturkrav för valsning av aluminiumlegering: Den bör utföras vid 20 °C rumstemperatur. Delar som tas direkt från kylförvaring bör inte utsättas för kantvalsning omedelbart.
5 former och egenskaper hos kantvalsning för aluminiumstansark
5.1 Former av kantvalsning för aluminiumstansark
Konventionell valsning består av tre steg: initial förvalsning, sekundär förvalsning och slutvalsning. Detta används vanligtvis när det inte finns några specifika hållfasthetskrav och den yttre plattans flänsvinklar är normala.
Europeisk valsning består av fyra steg: initial förvalsning, sekundär förvalsning, slutvalsning och europeisk valsning. Detta används vanligtvis för långkantsvalsning, såsom fram- och bakstycken. Europeisk valsning kan också användas för att minska eller eliminera ytdefekter.
5.2 Egenskaper hos kantvalsning för aluminiumstansark
För valsutrustning för aluminiumkomponenter bör bottenformen och insatsblocket poleras och underhållas regelbundet med sandpapper med korsstorlek 800-1200 för att säkerställa att inga aluminiumrester finns på ytan.
6 olika orsaker till defekter orsakade av kantvalsning av aluminiumstansark
Olika orsaker till defekter orsakade av kantvalsning av aluminiumdelar visas i tabellen.
7 tekniska krav för beläggning av aluminiumstansark
7.1 Principer och effekter av vattentvättpassivering för aluminiumstansark
Vattentvättpassivering avser att ta bort den naturligt bildade oxidfilmen och oljefläckar på ytan av aluminiumdelar, och genom en kemisk reaktion mellan aluminiumlegering och en sur lösning skapas en tät oxidfilm på arbetsstyckets yta. Oxidfilmen, oljefläckar, svetsning och limning på ytan av aluminiumdelar efter stansning har alla en inverkan. För att förbättra vidhäftningen mellan lim och svetsar används en kemisk process för att bibehålla långvariga limförbindningar och motståndsstabilitet på ytan, vilket uppnår bättre svetsning. Därför måste delar som kräver lasersvetsning, kallmetallövergångssvetsning (CMT) och andra svetsprocesser genomgå vattentvättpassivering.
7.2 Processflöde för vattentvättpassivering för aluminiumstansark
Utrustningen för vattensköljpassivering består av ett avfettningsområde, ett industriellt vattensköljningsområde, ett passiveringsområde, ett sköljningsområde med rent vatten, ett torkningsområde och ett avgassystem. Aluminiumdelarna som ska behandlas placeras i en diskkorg, fixeras och sänks ner i tanken. I tankarna som innehåller olika lösningsmedel sköljs delarna upprepade gånger med alla arbetslösningar i tanken. Alla tankar är utrustade med cirkulationspumpar och munstycken för att säkerställa jämn sköljning av alla delar. Flödet för vattensköljpassiveringsprocessen är följande: avfettning 1→avfettning 2→vattensköljning 2→vattensköljning 3→passivering→vattensköljning 4→vattensköljning 5→vattensköljning 6→torkning. Aluminiumgjutgods kan hoppa över vattensköljning 2.
7.3 Torkningsprocess för vattentvättpassivering av aluminiumstansark
Det tar cirka 7 minuter för detaljtemperaturen att stiga från rumstemperatur till 140 °C, och den minsta härdningstiden för lim är 20 minuter.
Aluminiumdelarna höjs från rumstemperatur till hålltemperatur på cirka 10 minuter, och hålltiden för aluminium är cirka 20 minuter. Efter hållningen kyls den från självhållningstemperatur till 100 °C i cirka 7 minuter. Efter hållningen kyls den till rumstemperatur. Därför är hela torkningsprocessen för aluminiumdelar 37 minuter.
8 Slutsats
Moderna bilar utvecklas alltmer mot lätta, snabba, säkra, bekväma, lågkostnads-, lågutsläpps- och energieffektiva riktningar. Utvecklingen av bilindustrin är nära kopplad till energieffektivitet, miljöskydd och säkerhet. Med den ökande medvetenheten om miljöskydd har aluminiumplåtmaterial oöverträffade fördelar vad gäller kostnad, tillverkningsteknik, mekanisk prestanda och hållbar utveckling jämfört med andra lättviktsmaterial. Därför kommer aluminiumlegering att bli det föredragna lättviktsmaterialet inom bilindustrin.
Redigerad av May Jiang från MAT Aluminum
Publiceringstid: 18 april 2024
