אילו אתגרים מתמודדים עם חומרי החתמת יריעות אלומיניום לרכב?

1 היישום של סגסוגת אלומיניום בתעשיית הרכב

נכון לעכשיו, יותר מ-12% עד 15% מצריכת האלומיניום בעולם מנוצלת על ידי תעשיית הרכב, כאשר חלק מהמדינות המפותחות עולות על 25%. בשנת 2002, כל תעשיית הרכב האירופית צרכה למעלה מ-1.5 מיליון טונות של סגסוגת אלומיניום בשנה. כ-250,000 טון מטרי שימשו לייצור מרכבים, 800,000 טון מטרי לייצור מערכות הילוכים לרכב, ועוד 428,000 טון מטרי לייצור מערכות הנעה ומתלים לרכב. ניכר כי תעשיית ייצור הרכב הפכה לצרכן הגדול ביותר של חומרי אלומיניום.

2 דרישות טכניות ליריעות הטבעת אלומיניום בהטבעה

2.1 דרישות גיבוש וגיוס עבור יריעות אלומיניום

תהליך היווצרות של סגסוגת אלומיניום דומה לזה של יריעות מגולגלות קר רגילות, עם אפשרות לצמצם חומרי פסולת ויצירת גרוטאות אלומיניום על ידי הוספת תהליכים. עם זאת, ישנם הבדלים בדרישות התבנית בהשוואה ליריעות מגולגלות קר.

2.2 אחסון לטווח ארוך של יריעות אלומיניום

לאחר התקשות היישון, חוזק התפוקה של יריעות אלומיניום גדל, ומפחית את יכולת העיבוד שלהן ליצירת קצוות. בעת הכנת מתלים, שקול להשתמש בחומרים העומדים בדרישות המפרט העליון ולבצע אישור היתכנות לפני הייצור.

שמן המתיחה/השמן למניעת חלודה המשמש לייצור נוטה להתנדף. לאחר פתיחת אריזת הגיליון, יש להשתמש בה מיד או לנקות ולשמן לפני ההחתמה.

המשטח נוטה להתחמצנות ואין לאחסן אותו בשטח פתוח. נדרש ניהול מיוחד (אריזה).

3 דרישות טכניות ליריעות הטבעת אלומיניום בריתוך

תהליכי הריתוך העיקריים במהלך ההרכבה של גופי סגסוגת אלומיניום כוללים ריתוך התנגדות, ריתוך מעבר קר CMT, ריתוך גז אינרטי (TIG), ריתוך, ניקוב והשחזה/ליטוש.

3.1 ריתוך ללא ריתוך ליריעות אלומיניום

רכיבי יריעות אלומיניום ללא מסמרות נוצרים על ידי שחול קר של שתי שכבות או יותר של יריעות מתכת באמצעות ציוד לחץ ותבניות מיוחדות. תהליך זה יוצר נקודות חיבור משובצות עם חוזק מתיחה וגזירה מסוים. העובי של יריעות חיבור יכול להיות זהה או שונה, והן יכולות להיות עם שכבות דבק או שכבות ביניים אחרות, כאשר החומרים זהים או שונים. שיטה זו מייצרת חיבורים טובים ללא צורך במחברי עזר.

3.2 ריתוך התנגדות

נכון לעכשיו, ריתוך התנגדות של סגסוגת אלומיניום משתמש בדרך כלל בתהליכי ריתוך התנגדות בתדר בינוני או גבוה. תהליך ריתוך זה ממיס את המתכת הבסיסית בטווח הקוטר של אלקטרודת הריתוך בזמן קצר במיוחד ליצירת בריכת ריתוך,

כתמי ריתוך מתקררים במהירות ליצירת חיבורים, עם אפשרויות מינימליות של יצירת אבק אלומיניום-מגנזיום. רוב אדי הריתוך המיוצרים מורכבים מחלקיקי תחמוצת ממשטח המתכת ומזיהומים פני השטח. אוורור פליטה מקומי מסופק במהלך תהליך הריתוך כדי להסיר במהירות חלקיקים אלה לאטמוספירה, ויש שקיעה מינימלית של אבק אלומיניום-מגנזיום.

3.3 CMT ריתוך מעבר קר וריתוך TIG

שני תהליכי ריתוך אלו, בשל ההגנה על גז אינרטי, מייצרים חלקיקי מתכת אלומיניום-מגנזיום קטנים יותר בטמפרטורות גבוהות. חלקיקים אלה יכולים להתיז לתוך סביבת העבודה תחת פעולת הקשת, מהווים סיכון להתפוצצות אבק אלומיניום-מגנזיום. לכן יש צורך באמצעי זהירות ואמצעים למניעת פיצוץ אבק וטיפול בהם.

4 דרישות טכניות ליריעות הטבעת אלומיניום בגלגול קצה

ההבדל בין גלגול קצוות מסגסוגת אלומיניום לגלגול קצוות גיליונות רגילים בגלגול קר הוא משמעותי. האלומיניום פחות רקיע מפלדה, לכן יש להימנע מלחץ מוגזם במהלך הגלגול, ומהירות הגלגול צריכה להיות איטית יחסית, בדרך כלל 200-250 מ"מ/שניה. כל זווית גלגול לא תעלה על 30°, ויש להימנע מגלגול בצורת V.

דרישות טמפרטורה לגלגול סגסוגת אלומיניום: יש לבצע אותו בטמפרטורת החדר של 20 מעלות צלזיוס. חלקים שנלקחו ישירות מאחסון קר לא צריך להיות נתון לגלגול קצה מיד.

5 צורות ומאפיינים של גלגול קצה עבור יריעות הטבעת אלומיניום

5.1 צורות של גלגול קצה ליריעות הטבעת אלומיניום

הגלגול הקונבנציונלי מורכב משלושה שלבים: קדם-גלגול ראשוני, טרום-גלגול משני וגלגול סופי. זה משמש בדרך כלל כאשר אין דרישות חוזק ספציפיות וזוויות אוגן הלוח החיצוני תקינות.

גלגול בסגנון אירופאי מורכב מארבעה שלבים: קדם-גלגול ראשוני, טרום-גלגול משני, גלגול סופי וגלגול בסגנון אירופאי. זה משמש בדרך כלל לגלגול בקצה ארוך, כגון כיסויים קדמיים ואחוריים. ניתן להשתמש בגלגול בסגנון אירופאי גם כדי להפחית או להעלים פגמים במשטח.

5.2 מאפיינים של גלגול קצה עבור יריעות הטבעת אלומיניום

עבור ציוד גלגול של רכיבי אלומיניום, יש ללטש את התבנית התחתונה ואת בלוק ההוספה באופן קבוע עם נייר זכוכית 800-1200# כדי להבטיח שלא יהיו שאריות אלומיניום על פני השטח.

6 סיבות שונות לליקויים הנגרמים מגלגול קצה של יריעות הטבעת אלומיניום

גורמים שונים לליקויים הנגרמים מגלגול קצה של חלקי אלומיניום מוצגים בטבלה.

7 דרישות טכניות לציפוי יריעות הטבעת אלומיניום

7.1 עקרונות והשפעות של פסיבית שטיפת מים עבור יריעות הטבעת אלומיניום

פסיבציה של שטיפת מים מתייחסת להסרת סרט התחמוצת שנוצר באופן טבעי וכתמי שמן על פני חלקי האלומיניום, ובאמצעות תגובה כימית בין סגסוגת אלומיניום לתמיסה חומצית, יצירת סרט תחמוצת צפוף על משטח העבודה. סרט התחמוצת, כתמי השמן, הריתוך וההדבקה על פני חלקי האלומיניום לאחר ההטבעה כולם משפיעים. כדי לשפר את ההדבקה של דבקים וריתוכים, נעשה שימוש בתהליך כימי לשמירה על חיבורי הדבקה לאורך זמן ויציבות עמידות על פני השטח, להשגת ריתוך טוב יותר. לכן, חלקים הדורשים ריתוך בלייזר, ריתוך מתכת קרה (CMT) ותהליכי ריתוך אחרים צריכים לעבור פסיבציה של שטיפת מים.

7.2 זרימת תהליך של פסיבציה של שטיפת מים ליריעות הטבעת אלומיניום

ציוד הפסיבציה של שטיפת מים מורכב מאזור הסרת שומנים, אזור שטיפת מים תעשייתי, אזור פסיבציה, אזור שטיפת מים נקיים, אזור ייבוש ומערכת פליטה. חלקי האלומיניום לטיפול מונחים בסל כביסה, מקובעים ומורידים לתוך המיכל. במיכלים המכילים ממיסים שונים, החלקים נשטפים שוב ושוב עם כל תמיסות העבודה במיכל. כל המיכלים מצוידים במשאבות סחרור וחרירים כדי להבטיח שטיפה אחידה של כל החלקים. זרימת תהליך הפסיבציה של שטיפת מים היא כדלקמן: הסרת שומנים 1→ הסרת שומנים 2→ שטיפת מים 2→ שטיפת מים 3→ פסיבציה→ שטיפת מים 4→ שטיפת מים 5→ שטיפת מים 6→ ייבוש. יציקות אלומיניום יכולות לדלג על שטיפת מים 2.

7.3 תהליך ייבוש לפסיבית שטיפת מים של יריעות הטבעת אלומיניום

לוקח בערך 7 דקות לטמפרטורת החלק לעלות מטמפרטורת החדר ל-140 מעלות צלזיוס, וזמן הריפוי המינימלי עבור דבקים הוא 20 דקות.

חלקי האלומיניום מועלים מטמפרטורת החדר לטמפרטורת ההחזקה תוך כ-10 דקות, וזמן ההחזקה לאלומיניום הוא כ-20 דקות. לאחר ההחזקה, הוא מקורר מטמפרטורת ההחזקה העצמית ל-100 מעלות צלזיוס למשך כ-7 דקות. לאחר החזקה, הוא מקורר לטמפרטורת החדר. לכן, כל תהליך הייבוש של חלקי אלומיניום הוא 37 דקות.

8 מסקנה

מכוניות מודרניות מתקדמות לעבר כיוונים קלים, מהירים, בטוחים, נוחים, בעלות נמוכה, עם פליטה נמוכה וחסכוני באנרגיה. התפתחות תעשיית הרכב קשורה קשר הדוק ליעילות אנרגטית, הגנה על הסביבה ובטיחות. עם המודעות הגוברת להגנה על הסביבה, לחומרי יריעות אלומיניום יש יתרונות שאין שני להם בעלות, טכנולוגיית ייצור, ביצועים מכניים ופיתוח בר קיימא בהשוואה לחומרים קלים אחרים. לכן, סגסוגת האלומיניום תהפוך לחומר קל המשקל המועדף בתעשיית הרכב.

עריכה מאי ג'יאנג מ-MAT Aluminium