1 Ужыванне алюмініевых сплаваў у аўтамабільнай прамысловасці
У цяперашні час больш за 12–15 % сусветнага спажывання алюмінію выкарыстоўваецца аўтамабільнай прамысловасцю, прычым у некаторых развітых краінах гэты паказчык перавышае 25 %. У 2002 годзе ўся еўрапейская аўтамабільная прамысловасць спажывала больш за 1,5 мільёна метрычных тон алюмініевых сплаваў у год. Прыкладна 250 000 метрычных тон выкарыстоўвалася для вырабу кузаваў, 800 000 метрычных тон — для вырабу аўтамабільных трансмісій і яшчэ 428 000 метрычных тон — для вырабу прывадаў і падвесак транспартных сродкаў. Відавочна, што аўтамабільная прамысловасць стала найбуйнейшым спажыўцом алюмініевых матэрыялаў.
2 Тэхнічныя патрабаванні да алюмініевых штампаваных лістоў пры штампоўцы
2.1 Патрабаванні да фармавання і штампаў для алюмініевых лістоў
Працэс фармавання алюмініевых сплаваў падобны да працэсу звычайных халоднакатаных лістоў, з магчымасцю скарачэння адходаў і ўтварэння алюмініевага лому шляхам дадання дадатковых працэсаў. Аднак існуюць адрозненні ў патрабаваннях да штампаў у параўнанні з халоднакатанымі лістамі.
2.2 Доўгатэрміновае захоўванне алюмініевых лістоў
Пасля загартоўкі пад уздзеяннем старэння мяжа цякучасці алюмініевых лістоў павялічваецца, што зніжае іх апрацоўвальнасць пры фармаванні краёў. Пры вырабе штампаў варта выкарыстоўваць матэрыялы, якія адпавядаюць патрабаванням да верхняй часткі тэхнічных характарыстык, і правесці праверку магчымасці вытворчасці перад вытворчасцю.
Алей для расцяжэння/алей для абароны ад іржы, які выкарыстоўваецца для вытворчасці, схільны да выпарэння. Пасля адкрыцця ўпакоўкі лістоў яго варта выкарыстоўваць неадкладна або ачысціць і вышмараваць перад штампоўкай.
Паверхня схільная да акіслення і не павінна захоўвацца на адкрытым паветры. Патрабуецца спецыяльная ўпакоўка.
3 Тэхнічныя патрабаванні да алюмініевых штампаваных лістоў пры зварцы
Асноўныя працэсы зваркі падчас зборкі карпусоў з алюмініевых сплаваў ўключаюць кантактную зварку, халодную пераходную зварку CMT, зварку TIG у асяроддзі інэртнага газу (вальфрамавы электрод), клёпкі, штампоўку і шліфоўку/паліроўку.
3.1 Зварка алюмініевых лістоў без заклёпвання
Алюмініевыя ліставыя кампаненты без заклёпвання фармуюцца шляхам халоднай экструзіі двух або больш слаёў металічных лістоў з выкарыстаннем абсталявання пад ціскам і спецыяльных формаў. Гэты працэс стварае ўбудаваныя кропкі злучэння з пэўнай трываласцю на расцяжэнне і зрух. Таўшчыня злучальных лістоў можа быць аднолькавай або рознай, і яны могуць мець клейкія пласты або іншыя прамежкавыя пласты, з аднолькавымі або рознымі матэрыяламі. Гэты метад забяспечвае добрыя злучэнні без неабходнасці выкарыстання дапаможных злучальнікаў.
3.2 Кантактная зварка
У цяперашні час для кантактнай зваркі алюмініевых сплаваў звычайна выкарыстоўваюцца працэсы кантактнай зваркі сярэдняй або высокай частаты. Гэты працэс зваркі дазваляе расплавіць асноўны метал у межах дыяметра зварачнага электрода за надзвычай кароткі час, утвараючы зварачную ванну.
Зварныя плямы хутка астываюць, утвараючы злучэнні, з мінімальнай верагоднасцю ўтварэння алюмініева-магніевага пылу. Большая частка зварачных дымаў складаецца з часціц аксіду з паверхні металу і паверхневых прымешак. Падчас зваркі прадугледжана мясцовая выцяжная вентыляцыя для хуткага выдалення гэтых часціц у атмасферу, і адклад алюмініева-магніевага пылу мінімальны.
3.3 Халодная пераходная зварка CMT і зварка TIG
Дзякуючы абароне інэртнага газу, пры высокіх тэмпературах гэтыя два працэсы зваркі ўтвараюць меншыя часціцы металу алюмінію і магнію. Пад уздзеяннем дугі гэтыя часціцы могуць разбрызгвацца ў рабочую сераду, ствараючы рызыку выбуху алюмініева-магніевага пылу. Таму неабходныя меры засцярогі і меры па прадухіленні і ліквідацыі выбуху пылу.
4 Тэхнічныя патрабаванні да алюмініевых штампаваных лістоў пры абкатоўцы краёў
Розніца паміж вальцоўкай абрэзкаў алюмініевых сплаваў і звычайнай халоднакатанай ліставой вальцоўкай абрэзкаў істотная. Алюміній менш пластычны, чым сталь, таму падчас вальцоўкі варта пазбягаць празмернага ціску, а хуткасць вальцоўкі павінна быць адносна павольнай, звычайна 200-250 мм/с. Кожны вугал вальцоўкі не павінен перавышаць 30°, і варта пазбягаць V-вобразнай вальцоўкі.
Тэмпературныя патрабаванні для вальцоўкі алюмініевых сплаваў: яе варта праводзіць пры пакаёвай тэмпературы 20°C. Дэталі, узятыя непасрэдна з халадзільніка, нельга адразу падвяргаць вальцоўцы краёў.
5 відаў і характарыстык абкаткі для алюмініевых штампаваных лістоў
5.1 Віды абкаткі краёў для алюмініевых штампаваных лістоў
Звычайная пракатка складаецца з трох этапаў: пачатковая папярэдняя пракатка, другасная папярэдняя пракатка і канчатковая пракатка. Звычайна гэта выкарыстоўваецца, калі няма пэўных патрабаванняў да трываласці, а вуглы вонкавых фланцаў пласціны нармальныя.
Еўрапейскі тып вальцоўкі складаецца з чатырох этапаў: пачатковая папярэдняя вальцоўка, другасная папярэдняя вальцоўка, канчатковая вальцоўка і еўрапейскі тып вальцоўкі. Звычайна гэта выкарыстоўваецца для вальцоўкі па доўгіх краях, напрыклад, пярэдняй і задняй накладак. Еўрапейскі тып вальцоўкі таксама можа выкарыстоўвацца для памяншэння або ліквідацыі дэфектаў паверхні.
5.2 Характарыстыкі абкаткі для алюмініевых штампаваных лістоў
Для абсталявання для пракаткі алюмініевых кампанентаў ніжнюю форму і ўстаўны блок неабходна рэгулярна паліраваць і абслугоўваць наждачнай паперай з зернем 800-1200, каб на паверхні не было абрэзкаў алюмінію.
6 розных прычын дэфектаў, выкліканых вальцаваннем краёў алюмініевых штампаваных лістоў
Розныя прычыны дэфектаў, выкліканых вальцаваннем краёў алюмініевых дэталяў, паказаны ў табліцы.
7 тэхнічных патрабаванняў да пакрыцця алюмініевых штампаваных лістоў
7.1 Прынцыпы і эфекты пасівацыі вадой для алюмініевых штампаваных лістоў
Пасівацыя вадой азначае выдаленне натуральна ўтворанай аксіднай плёнкі і алейных плям на паверхні алюмініевых дэталяў, і ў выніку хімічнай рэакцыі паміж алюмініевым сплавам і кіслым растворам на паверхні апрацоўванай дэталі ўтвараецца шчыльная аксідная плёнка. Аксідная плёнка, алейныя плямы, зварка і клеевыя злучэнні на паверхні алюмініевых дэталяў пасля штампоўкі аказваюць свой уплыў. Для паляпшэння адгезіі клеяў і зварных швоў выкарыстоўваецца хімічны працэс, які падтрымлівае трывалыя клеевыя злучэнні і ўстойлівасць паверхні, дасягаючы лепшай зваркі. Такім чынам, дэталі, якія патрабуюць лазернай зваркі, халоднай пераходнай зваркі (CMT) і іншых працэсаў зваркі, павінны праходзіць пасівацыю вадой.
7.2 Працэс пасівацыі з прамываннем вадой для алюмініевых штампаваных лістоў
Абсталяванне для пасівацыі вадой складаецца з зоны абястлушчвання, зоны прамысловай прамыўкі вадой, зоны пасівацыі, зоны прамывання чыстай вадой, зоны сушкі і сістэмы адводу паветра. Алюмініевыя дэталі, якія падлягаюць апрацоўцы, змяшчаюцца ў мыйны кошык, фіксуюцца і апускаюцца ў рэзервуар. У рэзервуарах, якія змяшчаюць розныя растваральнікі, дэталі неаднаразова прамываюцца ўсімі рабочымі растворамі з рэзервуара. Усе рэзервуары абсталяваны цыркуляцыйнымі помпамі і фарсункамі для забеспячэння раўнамернага прамывання ўсіх дэталяў. Паслядоўнасць працэсу пасівацыі вадой выглядае наступным чынам: абястлушчванне 1 → абястлушчванне 2 → прамыванне вадой 2 → прамыванне вадой 3 → пасівацыя → прамыванне вадой 4 → прамыванне вадой 5 → прамыванне вадой 6 → сушка. Алюмініевыя адліўкі могуць прапускаць прамыванне вадой 2.
7.3 Працэс сушкі для пасівацыі алюмініевых штампаваных лістоў вадой
Патрабуецца каля 7 хвілін, каб тэмпература дэталі павысілася ад пакаёвай да 140°C, а мінімальны час зацвярдзення клею складае 20 хвілін.
Алюмініевыя дэталі награваюцца ад пакаёвай тэмпературы да тэмпературы вытрымкі прыкладна за 10 хвілін, а час вытрымкі для алюмінію складае каля 20 хвілін. Пасля вытрымкі іх астуджаюць ад тэмпературы самавытрымкі да 100°C на працягу прыкладна 7 хвілін. Пасля вытрымкі іх астуджаюць да пакаёвай тэмпературы. Такім чынам, увесь працэс сушкі алюмініевых дэталяў складае 37 хвілін.
8 Заключэнне
Сучасныя аўтамабілі развіваюцца ў напрамку лёгкіх, хуткасных, бяспечных, камфортных, недарагіх, з нізкім узроўнем выкідаў і энергаэфектыўнасці. Развіццё аўтамабільнай прамысловасці цесна звязана з энергаэфектыўнасцю, аховай навакольнага асяроддзя і бяспекай. З ростам дасведчанасці аб ахове навакольнага асяроддзя, алюмініевыя ліставыя матэрыялы маюць беспрэцэдэнтныя перавагі ў кошце, тэхналогіі вытворчасці, механічных характарыстыках і ўстойлівым развіцці ў параўнанні з іншымі лёгкімі матэрыяламі. Такім чынам, алюмініевыя сплаў стане пераважным лёгкім матэрыялам у аўтамабільнай прамысловасці.
Пад рэдакцыяй Мэй Цзян з MAT Aluminum
Час публікацыі: 18 красавіка 2024 г.
