1 De toepassing van aluminiumlegeringen in de auto-industrie
Momenteel wordt meer dan 12% tot 15% van de aluminiumconsumptie in de wereld gebruikt door de auto-industrie, waarbij sommige ontwikkelde landen zelfs meer dan 25% gebruiken. In 2002 verbruikte de hele Europese auto-industrie in één jaar tijd meer dan 1,5 miljoen ton aluminiumlegeringen. Ongeveer 250.000 ton werd gebruikt voor de productie van carrosserieën, 800.000 ton voor de productie van transmissiesystemen voor auto's en nog eens 428.000 ton voor de productie van aandrijf- en ophangingssystemen voor voertuigen. Het is duidelijk dat de automobielindustrie de grootste verbruiker van aluminiummaterialen is geworden.
2 Technische vereisten voor aluminium stempelvellen bij het stempelen
2.1 Vorm- en matrijsvereisten voor aluminiumplaten
Het vormingsproces voor aluminiumlegeringen is vergelijkbaar met dat van gewone koudgewalste platen, met de mogelijkheid om de productie van afvalmateriaal en aluminiumschroot te verminderen door processen toe te voegen. Er zijn echter verschillen in matrijsvereisten vergeleken met koudgewalste platen.
2.2 Langdurige opslag van aluminiumplaten
Na verouderingsharding neemt de vloeigrens van aluminiumplaten toe, waardoor hun randvormende verwerkbaarheid afneemt. Overweeg bij het maken van matrijzen het gebruik van materialen die aan de hogere specificatie-eisen voldoen en voer een haalbaarheidsbevestiging uit vóór de productie.
De strekolie/roestpreventieolie die voor de productie wordt gebruikt, is gevoelig voor vervluchtiging. Na het openen van de vellenverpakking moet deze onmiddellijk worden gebruikt of vóór het stempelen worden gereinigd en geolied.
Het oppervlak is gevoelig voor oxidatie en mag niet in de open lucht worden bewaard. Speciaal beheer (verpakking) is vereist.
3 Technische vereisten voor aluminium stempelplaten bij het lassen
De belangrijkste lasprocessen tijdens de assemblage van behuizingen van aluminiumlegeringen omvatten weerstandslassen, CMT-koude overgangslassen, lassen met wolfraam-inert gas (TIG), klinken, ponsen en slijpen/polijsten.
3.1 Lassen zonder klinken voor aluminiumplaten
Aluminium plaatcomponenten zonder klinknagels worden gevormd door koude extrusie van twee of meer lagen metaalplaten met behulp van drukapparatuur en speciale mallen. Door dit proces ontstaan ingebedde verbindingspunten met een bepaalde trek- en schuifsterkte. De dikte van de verbindingsvellen kan hetzelfde of verschillend zijn, en ze kunnen lijmlagen of andere tussenlagen hebben, waarbij de materialen hetzelfde of verschillend zijn. Deze methode levert goede verbindingen op zonder dat er extra connectoren nodig zijn.
3.2 Weerstandslassen
Momenteel wordt bij weerstandslassen van aluminiumlegeringen over het algemeen gebruik gemaakt van middenfrequente of hoogfrequente weerstandslasprocessen. Bij dit lasproces smelt het basismetaal binnen het diameterbereik van de laselektrode in extreem korte tijd tot een smeltbad.
lasplekken koelen snel af om verbindingen te vormen, met minimale mogelijkheden om aluminium-magnesiumstof te genereren. Het merendeel van de geproduceerde lasrook bestaat uit oxidedeeltjes van het metaaloppervlak en oppervlakteverontreinigingen. Tijdens het lasproces wordt voorzien in lokale afzuigventilatie om deze deeltjes snel in de atmosfeer te verwijderen, en er is minimale afzetting van aluminium-magnesiumstof.
3.3 CMT-koude overgangslassen en TIG-lassen
Deze twee lasprocessen produceren, dankzij de bescherming van inert gas, bij hoge temperaturen kleinere aluminium-magnesiummetaaldeeltjes. Deze deeltjes kunnen onder invloed van de boog in de werkomgeving terechtkomen, waardoor het risico bestaat op een explosie van aluminium-magnesiumstof. Daarom zijn voorzorgsmaatregelen en maatregelen ter voorkoming en behandeling van stofexplosies noodzakelijk.
4 Technische vereisten voor aluminium stempelvellen bij randwalsen
Het verschil tussen het randwalsen van aluminiumlegeringen en het gewone koudgewalste randwalsen van platen is aanzienlijk. Aluminium is minder taai dan staal, dus overmatige druk moet tijdens het walsen worden vermeden en de walssnelheid moet relatief laag zijn, doorgaans 200-250 mm/s. Elke rolhoek mag niet groter zijn dan 30° en V-vormig rollen moet worden vermeden.
Temperatuurvereisten voor het walsen van aluminiumlegeringen: Het moet worden uitgevoerd bij een kamertemperatuur van 20 °C. Onderdelen die rechtstreeks uit de koude opslag komen, mogen niet onmiddellijk aan randwalsen worden onderworpen.
5 Vormen en kenmerken van randrollen voor aluminium stempelplaten
5.1 Vormen van randwalsen voor aluminium stempelplaten
Conventioneel walsen bestaat uit drie stappen: aanvankelijk voorrollen, secundair voorrollen en uiteindelijk walsen. Dit wordt meestal gebruikt als er geen specifieke sterkte-eisen zijn en de hoeken van de buitenste plaatflens normaal zijn.
Walsen in Europese stijl bestaat uit vier stappen: aanvankelijk voorrollen, secundair voorrollen, eindwalsen en rollen in Europese stijl. Dit wordt meestal gebruikt voor het rollen van lange randen, zoals voor- en achteromslagen. Walsen in Europese stijl kan ook worden gebruikt om oppervlaktedefecten te verminderen of te elimineren.
5.2 Kenmerken van randwalsen voor aluminium stempelplaten
Bij rollend materieel voor aluminium componenten moeten de onderste vorm en het inzetblok regelmatig worden gepolijst en onderhouden met schuurpapier 800-1200 # om ervoor te zorgen dat er geen aluminiumresten op het oppervlak aanwezig zijn.
6 Verschillende oorzaken van defecten veroorzaakt door het rollen van de randen van aluminium stempelvellen
In de tabel zijn verschillende oorzaken van defecten, veroorzaakt door het kantrollen van aluminium onderdelen, weergegeven.
7 Technische vereisten voor het coaten van aluminium stempelplaten
7.1 Principes en effecten van waterwaspassivering voor aluminium stempelplaten
Passiveren met water heeft betrekking op het verwijderen van de natuurlijk gevormde oxidefilm en olievlekken op het oppervlak van aluminium onderdelen, en door een chemische reactie tussen aluminiumlegering en een zure oplossing, waardoor een dichte oxidefilm op het werkstukoppervlak ontstaat. De oxidefilm, olievlekken, laswerkzaamheden en lijmverbindingen op het oppervlak van aluminium onderdelen na het stempelen hebben allemaal een impact. Om de hechting van lijmen en lassen te verbeteren, wordt een chemisch proces gebruikt om langdurige lijmverbindingen en weerstandsstabiliteit op het oppervlak te behouden, waardoor beter lassen wordt bereikt. Daarom moeten onderdelen die laserlassen, koudmetaalovergangslassen (CMT) en andere lasprocessen vereisen, passivatie met water ondergaan.
7.2 Processtroom van waterwaspassivering voor aluminium stempelplaten
De waterwaspassiveringsapparatuur bestaat uit een ontvettingsruimte, een industriële waterwasruimte, een passivatieruimte, een spoelruimte met schoon water, een droogruimte en een uitlaatsysteem. De te behandelen aluminium onderdelen worden in een wasmand geplaatst, gefixeerd en in de tank neergelaten. In de tanks met verschillende oplosmiddelen worden de onderdelen herhaaldelijk gespoeld met alle werkoplossingen in de tank. Alle tanks zijn uitgerust met circulatiepompen en sproeiers om een uniforme spoeling van alle onderdelen te garanderen. De waterwaspassiveringsprocesstroom is als volgt: ontvetten 1 → ontvetten 2 → waterwas 2 → waterwas 3 → passivatie → waterwas 4 → waterwas 5 → waterwas 6 → drogen. Aluminium gietstukken kunnen waterwassen overslaan 2.
7.3 Droogproces voor waterwaspassivering van aluminium stempelplaten
Het duurt ongeveer 7 minuten voordat de temperatuur van het onderdeel stijgt van kamertemperatuur naar 140°C, en de minimale uithardingstijd voor lijmen is 20 minuten.
De aluminium onderdelen worden in ongeveer 10 minuten van kamertemperatuur naar de houdtemperatuur gebracht, en de houdtijd voor aluminium bedraagt ongeveer 20 minuten. Na het bewaren wordt het gedurende ongeveer 7 minuten afgekoeld van de zelfhoudtemperatuur tot 100°C. Na bewaring wordt het afgekoeld tot kamertemperatuur. Daarom duurt het gehele droogproces voor aluminium onderdelen 37 minuten.
8 Conclusie
Moderne auto's evolueren in de richting van lichtgewicht, snelle, veilige, comfortabele, goedkope, lage emissies en energiezuinige richtingen. De ontwikkeling van de auto-industrie is nauw verbonden met energie-efficiëntie, milieubescherming en veiligheid. Met het toenemende bewustzijn van milieubescherming hebben aluminium plaatmaterialen ongeëvenaarde voordelen op het gebied van kosten, productietechnologie, mechanische prestaties en duurzame ontwikkeling in vergelijking met andere lichtgewicht materialen. Daarom zal aluminiumlegering het lichtgewichtmateriaal dat de voorkeur geniet in de auto-industrie worden.
Bewerkt door May Jiang van MAT Aluminium
Posttijd: 18 april 2024
