1 Ứng dụng của hợp kim nhôm trong ngành công nghiệp ô tô
Hiện nay, hơn 12% đến 15% lượng nhôm tiêu thụ của thế giới được sử dụng bởi ngành công nghiệp ô tô, với một số nước phát triển vượt quá 25%. Năm 2002, toàn bộ ngành công nghiệp ô tô châu Âu đã tiêu thụ hơn 1,5 triệu tấn hợp kim nhôm trong một năm. Khoảng 250.000 tấn được sử dụng để sản xuất thân xe, 800.000 tấn để sản xuất hệ thống truyền động ô tô và thêm 428.000 tấn để sản xuất hệ thống truyền động và hệ thống treo của xe. Rõ ràng là ngành công nghiệp sản xuất ô tô đã trở thành ngành tiêu thụ vật liệu nhôm lớn nhất.
2 Yêu cầu kỹ thuật đối với tấm dập nhôm trong dập
2.1 Yêu cầu về khuôn và định hình cho tấm nhôm
Quá trình tạo hình cho hợp kim nhôm tương tự như quá trình tạo hình cho tấm cán nguội thông thường, có khả năng giảm vật liệu thải và phế liệu nhôm bằng cách thêm các quy trình. Tuy nhiên, có sự khác biệt về yêu cầu khuôn so với tấm cán nguội.
2.2 Lưu trữ lâu dài các tấm nhôm
Sau khi tôi luyện lão hóa, giới hạn chảy của tấm nhôm tăng lên, làm giảm khả năng gia công tạo cạnh. Khi chế tạo khuôn, hãy cân nhắc sử dụng vật liệu đáp ứng các yêu cầu về thông số kỹ thuật trên và tiến hành xác nhận tính khả thi trước khi sản xuất.
Dầu kéo giãn/dầu chống gỉ dùng trong sản xuất dễ bị bay hơi, sau khi mở bao bì dạng tấm, phải sử dụng ngay hoặc vệ sinh, tra dầu trước khi đóng dấu.
Bề mặt dễ bị oxy hóa và không nên lưu trữ ở nơi thoáng khí. Cần có biện pháp quản lý đặc biệt (bao bì).
3 Yêu cầu kỹ thuật cho tấm dập nhôm trong hàn
Các quy trình hàn chính trong quá trình lắp ráp thân hợp kim nhôm bao gồm hàn điện trở, hàn chuyển tiếp nguội CMT, hàn khí trơ vonfram (TIG), tán đinh, đột dập và mài/đánh bóng.
3.1 Hàn không cần tán đinh cho tấm nhôm
Các thành phần tấm nhôm không có đinh tán được tạo thành bằng cách đùn nguội hai hoặc nhiều lớp tấm kim loại bằng thiết bị áp suất và khuôn đặc biệt. Quá trình này tạo ra các điểm kết nối nhúng có độ bền kéo và độ bền cắt nhất định. Độ dày của các tấm kết nối có thể giống nhau hoặc khác nhau và chúng có thể có các lớp dính hoặc các lớp trung gian khác, với các vật liệu giống nhau hoặc khác nhau. Phương pháp này tạo ra các kết nối tốt mà không cần các đầu nối phụ trợ.
3.2 Hàn điện trở
Hiện nay, hàn điện trở hợp kim nhôm thường sử dụng quy trình hàn điện trở tần số trung bình hoặc tần số cao. Quy trình hàn này làm nóng chảy kim loại cơ bản trong phạm vi đường kính của điện cực hàn trong thời gian cực ngắn để tạo thành vũng hàn,
các điểm hàn nhanh chóng nguội đi để tạo thành các kết nối, với khả năng tạo ra bụi nhôm-magiê là tối thiểu. Hầu hết khói hàn được tạo ra bao gồm các hạt oxit từ bề mặt kim loại và tạp chất bề mặt. Thông gió xả cục bộ được cung cấp trong quá trình hàn để nhanh chóng loại bỏ các hạt này vào khí quyển và có sự lắng đọng tối thiểu của bụi nhôm-magiê.
3.3 Hàn chuyển tiếp lạnh CMT và hàn TIG
Hai quá trình hàn này, do được bảo vệ bằng khí trơ, ở nhiệt độ cao sẽ tạo ra các hạt kim loại nhôm-magiê nhỏ hơn. Các hạt này có thể bắn tung tóe vào môi trường làm việc dưới tác động của hồ quang, gây ra nguy cơ nổ bụi nhôm-magiê. Do đó, cần phải có các biện pháp phòng ngừa và xử lý nổ bụi.
4 Yêu cầu kỹ thuật cho tấm dập nhôm trong cán cạnh
Sự khác biệt giữa cán cạnh hợp kim nhôm và cán cạnh tấm cán nguội thông thường là đáng kể. Nhôm kém dẻo hơn thép, do đó cần tránh áp lực quá mức trong quá trình cán, tốc độ cán phải tương đối chậm, thường là 200-250 mm/giây. Mỗi góc cán không được vượt quá 30°, và tránh cán hình chữ V.
Yêu cầu về nhiệt độ khi cán hợp kim nhôm: Nên tiến hành ở nhiệt độ phòng 20°C. Các bộ phận lấy trực tiếp từ kho lạnh không nên cán cạnh ngay lập tức.
5 Hình thức và đặc điểm của cán cạnh cho tấm dập nhôm
5.1 Các hình thức cán cạnh cho tấm dập nhôm
Cán thông thường bao gồm ba bước: cán trước ban đầu, cán trước thứ cấp và cán cuối cùng. Thường được sử dụng khi không có yêu cầu về độ bền cụ thể và góc bích tấm ngoài là bình thường.
Cán theo kiểu Châu Âu bao gồm bốn bước: cán trước ban đầu, cán trước thứ cấp, cán cuối cùng và cán theo kiểu Châu Âu. Thường được sử dụng để cán cạnh dài, chẳng hạn như nắp trước và nắp sau. Cán theo kiểu Châu Âu cũng có thể được sử dụng để giảm hoặc loại bỏ các khuyết tật bề mặt.
5.2 Đặc điểm của cán cạnh cho tấm dập nhôm
Đối với thiết bị cán thành phần nhôm, khuôn đáy và khối chèn phải được đánh bóng và bảo dưỡng thường xuyên bằng giấy nhám 800-1200# để đảm bảo không có mảnh nhôm nào trên bề mặt.
6 Nguyên nhân khác nhau gây ra lỗi do cán cạnh của tấm dập nhôm
Bảng dưới đây trình bày các nguyên nhân khác nhau gây ra lỗi do cán cạnh của các bộ phận nhôm.
7 Yêu cầu kỹ thuật cho lớp phủ tấm dập nhôm
7.1 Nguyên lý và tác dụng của quá trình thụ động hóa rửa nước đối với tấm dập nhôm
Thụ động rửa nước là quá trình loại bỏ lớp màng oxit tự nhiên và vết dầu trên bề mặt các bộ phận nhôm, và thông qua phản ứng hóa học giữa hợp kim nhôm và dung dịch axit, tạo ra lớp màng oxit dày đặc trên bề mặt phôi. Lớp màng oxit, vết dầu, mối hàn và liên kết keo trên bề mặt các bộ phận nhôm sau khi dập đều có tác động. Để cải thiện độ bám dính của keo và mối hàn, một quy trình hóa học được sử dụng để duy trì các kết nối keo lâu dài và độ ổn định điện trở trên bề mặt, đạt được mối hàn tốt hơn. Do đó, các bộ phận yêu cầu hàn laser, hàn chuyển tiếp kim loại lạnh (CMT) và các quy trình hàn khác cần phải trải qua quá trình thụ động rửa nước.
7.2 Quy trình rửa nước thụ động hóa cho tấm dập nhôm
Thiết bị thụ động rửa bằng nước bao gồm một khu vực tẩy dầu mỡ, một khu vực rửa nước công nghiệp, một khu vực thụ động, một khu vực rửa bằng nước sạch, một khu vực sấy và một hệ thống xả. Các bộ phận nhôm cần xử lý được đặt trong giỏ rửa, cố định và hạ xuống bể. Trong các bể chứa các dung môi khác nhau, các bộ phận được rửa nhiều lần bằng tất cả các dung dịch làm việc trong bể. Tất cả các bể đều được trang bị bơm tuần hoàn và vòi phun để đảm bảo rửa đồng đều tất cả các bộ phận. Quy trình thụ động rửa bằng nước diễn ra như sau: tẩy dầu mỡ 1 → tẩy dầu mỡ 2 → rửa bằng nước 2 → rửa bằng nước 3 → thụ động → rửa bằng nước 4 → rửa bằng nước 5 → rửa bằng nước 6 → sấy. Đúc nhôm có thể bỏ qua bước rửa bằng nước 2.
7.3 Quy trình sấy để thụ động hóa rửa nước của tấm dập nhôm
Phải mất khoảng 7 phút để nhiệt độ của bộ phận tăng từ nhiệt độ phòng lên 140°C và thời gian đông cứng tối thiểu của chất kết dính là 20 phút.
Các bộ phận nhôm được nâng từ nhiệt độ phòng lên nhiệt độ giữ trong khoảng 10 phút, và thời gian giữ của nhôm là khoảng 20 phút. Sau khi giữ, nó được làm mát từ nhiệt độ tự giữ đến 100 ° C trong khoảng 7 phút. Sau khi giữ, nó được làm mát đến nhiệt độ phòng. Do đó, toàn bộ quá trình sấy khô của các bộ phận nhôm là 37 phút.
8 Kết luận
Ô tô hiện đại đang tiến tới các hướng nhẹ, tốc độ cao, an toàn, thoải mái, chi phí thấp, phát thải thấp và tiết kiệm năng lượng. Sự phát triển của ngành công nghiệp ô tô gắn liền chặt chẽ với hiệu quả năng lượng, bảo vệ môi trường và an toàn. Với nhận thức ngày càng tăng về bảo vệ môi trường, vật liệu tấm nhôm có những lợi thế vô song về chi phí, công nghệ sản xuất, hiệu suất cơ học và phát triển bền vững so với các vật liệu nhẹ khác. Do đó, hợp kim nhôm sẽ trở thành vật liệu nhẹ được ưa chuộng trong ngành công nghiệp ô tô.
Biên tập bởi May Jiang từ MAT Aluminum
Thời gian đăng: 18-04-2024
