1 Notkun álfelgju í bílaiðnaðinum
Eins og er notar bílaiðnaðurinn meira en 12% til 15% af álnotkun heimsins, en sum þróuð lönd nota meira en 25%. Árið 2002 neytti allur evrópski bílaiðnaðurinn yfir 1,5 milljón tonn af áli á ári. Um það bil 250.000 tonn voru notuð til framleiðslu á yfirbyggingum, 800.000 tonn til framleiðslu á gírkassa í bílum og 428.000 tonn til viðbótar til framleiðslu á drif- og fjöðrunarkerfum. Það er ljóst að bílaiðnaðurinn er orðinn stærsti neytandinn af áli.
2 Tæknilegar kröfur fyrir stimplunarplötur úr áli í stimplun
2.1 Mótun og deyjakröfur fyrir álplötur
Mótunarferlið fyrir álfelgur er svipað og fyrir venjulegar kaltvalsaðar plötur, en það er mögulegt að draga úr úrgangi og myndun áls með því að bæta við ferlum. Hins vegar eru mismunandi kröfur um mót samanborið við kaltvalsaðar plötur.
2.2 Langtímageymsla álplatna
Eftir öldrunarherðingu eykst teygjustyrkur álplatna, sem dregur úr vinnsluhæfni þeirra við brúnir. Þegar steypuform eru framleidd skal íhuga að nota efni sem uppfylla kröfur um efri forskriftir og framkvæma hagkvæmnisprófun fyrir framleiðslu.
Teygjuolían/ryðvarnarolían sem notuð er í framleiðslunni er viðkvæm fyrir uppgufun. Eftir að umbúðir plötunnar hafa verið opnaðar ætti að nota þær strax eða þrífa þær og olíubera áður en þær eru stimplaðar.
Yfirborðið er viðkvæmt fyrir oxun og ætti ekki að geyma það úti. Sérstök umbúðaumbúðir eru nauðsynlegar.
3 tæknilegar kröfur fyrir stimplunarplötur úr áli við suðu
Helstu suðuferlin við samsetningu álhluta eru viðnámssuðu, CMT-kaldsuðusuðu, TIG-suðu (wolfram inert gas), níting, gata og slípun/pússun.
3.1 Suða án nítingar fyrir álplötur
Álplötuhlutar án nítingar eru myndaðir með köldum útpressun tveggja eða fleiri laga af málmplötum með þrýstibúnaði og sérstökum mótum. Þetta ferli býr til innfellda tengipunkta með ákveðnum tog- og skerstyrk. Þykkt tengiplatnanna getur verið sú sama eða mismunandi, og þær geta haft límlög eða önnur millilög, með sama eða mismunandi efni. Þessi aðferð framleiðir góðar tengingar án þess að þörf sé á hjálpartengjum.
3.2 Viðnámssuðu
Nú á dögum notar viðnámssuðu á álblöndu almennt miðlungs- eða hátíðniviðnámssuðuaðferðir. Þessi suðuaðferð bræðir grunnmálminn innan þvermáls suðuskammtsins á afar skömmum tíma til að mynda suðulaug,
Suðupunktar kólna fljótt og mynda tengingar, með lágmarks möguleikum á myndun ál-magnesíum ryks. Megnið af suðugufunum sem myndast samanstanda af oxíðögnum úr málmyfirborðinu og óhreinindum á yfirborðinu. Staðbundin útblástursloftun er veitt meðan á suðuferlinu stendur til að fjarlægja þessar agnir fljótt út í andrúmsloftið og útfelling ál-magnesíum ryks verður í lágmarki.
3.3 CMT kaldumgangssuðu og TIG-suðu
Þessar tvær suðuaðferðir, vegna verndar með óvirku gasi, framleiða smærri ál-magnesíum málmögn við hátt hitastig. Þessar agnir geta skvettist út í vinnuumhverfið undir áhrifum bogans og valdið hættu á ál-magnesíum ryksprengingu. Því eru varúðarráðstafanir og ráðstafanir til að koma í veg fyrir og meðhöndla ryksprengingar nauðsynlegar.
4 tæknilegar kröfur fyrir stimplunarplötur úr áli í brúnvalsun
Munurinn á álfelgurvalsun og venjulegri kaldvalsaðri platakantvalsun er verulegur. Ál er minna teygjanlegt en stál, þannig að forðast ætti of mikinn þrýsting við valsun og veltingarhraðinn ætti að vera tiltölulega hægur, venjulega 200-250 mm/s. Hvert veltingarhorn ætti ekki að fara yfir 30° og forðast ætti V-laga veltingu.
Hitakröfur fyrir valsun á áli: Þetta ætti að gera við stofuhita 20°C. Hluti sem teknir eru beint úr kæligeymslu ættu ekki að vera valsaðir strax á kant.
5 gerðir og einkenni brúnvalsunar fyrir stimplunarplötur úr áli
5.1 Tegundir brúnarvalsunar fyrir stimplunarplötur úr áli
Hefðbundin valsun samanstendur af þremur skrefum: upphaflegri forvalsun, síðari forvalsun og lokavalsun. Þetta er venjulega notað þegar engar sérstakar styrkkröfur eru gerðar og ytri flanshorn plötunnar eru eðlileg.
Evrópsk valsun samanstendur af fjórum skrefum: upphafsforvalsun, seinni forvalsun, lokavalsun og evrópskri valsun. Þetta er venjulega notað fyrir langbrúnarvalsun, svo sem fram- og afturhlífar. Evrópsk valsun er einnig hægt að nota til að draga úr eða útrýma yfirborðsgöllum.
5.2 Einkenni kantvalsunar fyrir stimplunarplötur úr áli
Fyrir veltingarbúnað fyrir álhluta ætti að pússa botnmótið og innsetningarblokkina reglulega og viðhalda þeim með sandpappír úr 800-1200 gráðum til að tryggja að engar álleifar séu á yfirborðinu.
6 ýmsar orsakir galla af völdum brúnarveltingar á stimplunarplötum úr áli
Ýmsar orsakir galla af völdum kantveltingar á álhlutum eru sýndar í töflunni.
7 tæknilegar kröfur um húðun á stimplunarplötum úr áli
7.1 Meginreglur og áhrif vatnsþvottarþolsmeðferðar fyrir stimplunarplötur úr áli
Vatnsþvottapassivering vísar til þess að fjarlægja náttúrulega myndaða oxíðfilmu og olíubletti á yfirborði álhluta og með efnahvörfum milli álblöndu og súrrar lausnar myndast þétt oxíðfilma á yfirborði vinnustykkisins. Oxíðfilman, olíublettirnir, suða og límtenging á yfirborði álhluta eftir stimplun hafa öll áhrif. Til að bæta viðloðun líms og suðu er notuð efnaferli til að viðhalda langvarandi límtengingum og viðnámsstöðugleika á yfirborðinu og ná fram betri suðu. Þess vegna þurfa hlutar sem krefjast leysissuðu, kaldsuðu með málmum (CMT) og annarra suðuferla að gangast undir vatnsþvottapassiveringu.
7.2 Ferli flæðis vatnsþvottarþols fyrir stimplunarplötur úr áli
Vatnsþvottabúnaðurinn samanstendur af affituhreinsisvæði, iðnaðarvatnsþvottasvæði, óvirkjunarsvæði, hreinvatnsskolunarsvæði, þurrkunarsvæði og útblásturskerfi. Álhlutar sem á að meðhöndla eru settir í þvottakörfu, festir og lækkaðir í tankinn. Í tönkunum sem innihalda mismunandi leysiefni eru hlutar skolaðir ítrekað með öllum vinnulausnum í tankinum. Allir tankar eru búnir dælum og stútum til að tryggja jafna skolun allra hluta. Flæði vatnsþvotta-óvirkjunarferlisins er sem hér segir: affituhreinsi 1→fituhreinsi 2→vatnsþvottur 2→vatnsþvottur 3→óvirkjun→vatnsþvottur 4→vatnsþvottur 5→vatnsþvottur 6→þurrkun. Álsteypur geta sleppt vatnsþvotti 2.
7.3 Þurrkunarferli fyrir vatnsþvotta-passiveringu á stimplunarplötum úr áli
Það tekur um 7 mínútur fyrir hitastig hlutarins að hækka úr stofuhita í 140°C og lágmarksherðingartími fyrir lím er 20 mínútur.
Álhlutarnir eru hitaðir úr stofuhita upp í geymsluhita á um 10 mínútum og geymslutíminn fyrir ál er um 20 mínútur. Eftir geymslu er það kælt úr sjálfgeymsluhita niður í 100°C í um 7 mínútur. Eftir geymslu er það kælt niður í stofuhita. Þess vegna tekur allt þurrkunarferlið fyrir álhluta 37 mínútur.
8 Niðurstaða
Nútímabílar eru að þróast í átt að léttum, hraðskreiðum, öruggum, þægilegum, lágum kostnaði, lágum losunar- og orkusparandi áttum. Þróun bílaiðnaðarins er nátengd orkunýtni, umhverfisvernd og öryggi. Með vaxandi vitund um umhverfisvernd hafa álplötur óviðjafnanlega kosti í kostnaði, framleiðslutækni, vélrænni afköstum og sjálfbærri þróun samanborið við önnur létt efni. Þess vegna mun ál verða ákjósanlegt létt efni í bílaiðnaðinum.
Ritstýrt af May Jiang frá MAT Aluminum
Birtingartími: 18. apríl 2024
