1 A aplicação de liga de alumínio na indústria automotiva
Atualmente, mais de 12% a 15% do consumo mundial de alumínio é utilizado pela indústria automotiva, com alguns países desenvolvidos ultrapassando 25%. Em 2002, toda a indústria automóvel europeia consumiu mais de 1,5 milhões de toneladas métricas de ligas de alumínio num ano. Aproximadamente 250.000 toneladas métricas foram usadas para fabricação de carrocerias, 800.000 toneladas métricas para fabricação de sistemas de transmissão automotiva e 428.000 toneladas métricas adicionais para fabricação de sistemas de tração e suspensão de veículos. É evidente que a indústria automotiva se tornou a maior consumidora de materiais de alumínio.
2 Requisitos Técnicos para Folhas de Estampagem de Alumínio em Estamparia
2.1 Requisitos de formação e matriz para chapas de alumínio
O processo de conformação da liga de alumínio é semelhante ao das chapas laminadas a frio comuns, com possibilidade de redução de resíduos e geração de sucata de alumínio por meio da adição de processos. No entanto, existem diferenças nos requisitos de matrizes em comparação com chapas laminadas a frio.
2.2 Armazenamento a longo prazo de chapas de alumínio
Após o endurecimento por envelhecimento, o limite de escoamento das chapas de alumínio aumenta, reduzindo sua processabilidade na formação de bordas. Ao fabricar matrizes, considere o uso de materiais que atendam aos requisitos de especificação superior e realize a confirmação de viabilidade antes da produção.
O óleo preventivo de estiramento/ferrugem usado para produção é propenso à volatilização. Após a abertura da embalagem em folha, ela deve ser utilizada imediatamente ou limpa e lubrificada antes da estampagem.
A superfície é propensa à oxidação e não deve ser armazenada ao ar livre. É necessária uma gestão especial (embalagem).
3 Requisitos Técnicos para Folhas de Estampagem de Alumínio em Soldagem
Os principais processos de soldagem durante a montagem de corpos de liga de alumínio incluem soldagem por resistência, soldagem CMT por transição fria, soldagem com gás inerte de tungstênio (TIG), rebitagem, puncionamento e retificação/polimento.
3.1 Soldagem sem Rebitagem para Chapas de Alumínio
Os componentes de chapa de alumínio sem rebitagem são formados por extrusão a frio de duas ou mais camadas de chapas metálicas utilizando equipamentos de pressão e moldes especiais. Este processo cria pontos de conexão incorporados com uma certa resistência à tração e ao cisalhamento. A espessura das folhas de ligação pode ser igual ou diferente, podendo apresentar camadas adesivas ou outras camadas intermediárias, sendo os materiais iguais ou diferentes. Este método produz boas conexões sem a necessidade de conectores auxiliares.
3.2 Soldagem por Resistência
Atualmente, a soldagem por resistência de liga de alumínio geralmente utiliza processos de soldagem por resistência de média ou alta frequência. Este processo de soldagem derrete o metal base dentro da faixa de diâmetro do eletrodo de soldagem em um tempo extremamente curto para formar uma poça de fusão,
os pontos de soldagem esfriam rapidamente para formar conexões, com possibilidades mínimas de geração de pó de alumínio-magnésio. A maioria dos fumos de soldagem produzidos consiste em partículas de óxido da superfície do metal e impurezas superficiais. Ventilação de exaustão local é fornecida durante o processo de soldagem para remover rapidamente essas partículas para a atmosfera, e há deposição mínima de pó de alumínio-magnésio.
3.3 Soldagem por Transição Fria CMT e Soldagem TIG
Esses dois processos de soldagem, devido à proteção do gás inerte, produzem partículas metálicas menores de alumínio-magnésio em altas temperaturas. Estas partículas podem espirrar no ambiente de trabalho sob a ação do arco, representando um risco de explosão de pó de alumínio-magnésio. Portanto, são necessárias precauções e medidas para prevenção e tratamento de explosão de poeira.
4 Requisitos Técnicos para Folhas de Estampagem de Alumínio em Laminação de Borda
A diferença entre a laminação de bordas de liga de alumínio e a laminação comum de bordas de chapas laminadas a frio é significativa. O alumínio é menos dúctil que o aço, portanto, pressão excessiva deve ser evitada durante a laminação e a velocidade de laminação deve ser relativamente lenta, normalmente 200-250 mm/s. Cada ângulo de rolamento não deve exceder 30° e o rolamento em forma de V deve ser evitado.
Requisitos de temperatura para laminação de ligas de alumínio: Deve ser realizada a 20°C de temperatura ambiente. Peças retiradas diretamente do armazenamento refrigerado não devem ser submetidas a laminação imediata.
5 formas e características de laminação de bordas para chapas de estampagem de alumínio
5.1 Formas de Laminação de Borda para Folhas de Estampagem de Alumínio
A laminação convencional consiste em três etapas: pré-laminação inicial, pré-laminação secundária e laminação final. Isso geralmente é usado quando não há requisitos específicos de resistência e os ângulos do flange da placa externa são normais.
A laminação de estilo europeu consiste em quatro etapas: pré-laminação inicial, pré-laminação secundária, laminação final e laminação de estilo europeu. Isso normalmente é usado para laminação de bordas longas, como capas dianteiras e traseiras. A laminação de estilo europeu também pode ser usada para reduzir ou eliminar defeitos superficiais.
5.2 Características de laminação de bordas para chapas de estampagem de alumínio
Para equipamentos de laminação de componentes de alumínio, o molde inferior e o bloco de inserção devem ser polidos e mantidos regularmente com lixa 800-1200# para garantir que não haja restos de alumínio na superfície.
6 Várias causas de defeitos causados pela laminação de bordas de folhas de estampagem de alumínio
Várias causas de defeitos causados pela laminação de bordas de peças de alumínio são mostradas na tabela.
7 Requisitos Técnicos para Revestimento de Folhas de Estampagem de Alumínio
7.1 Princípios e efeitos da passivação por lavagem com água para chapas estampadas de alumínio
A passivação por lavagem com água refere-se à remoção da película de óxido formada naturalmente e manchas de óleo na superfície das peças de alumínio e, por meio de uma reação química entre a liga de alumínio e uma solução ácida, criando uma densa película de óxido na superfície da peça. A película de óxido, manchas de óleo, soldagem e colagem na superfície das peças de alumínio após a estampagem têm impacto. Para melhorar a adesão de adesivos e soldas, é utilizado um processo químico para manter conexões adesivas duradouras e estabilidade de resistência na superfície, conseguindo uma melhor soldagem. Portanto, peças que requerem soldagem a laser, soldagem por transição de metal frio (CMT) e outros processos de soldagem precisam passar por passivação por lavagem com água.
7.2 Fluxo do Processo de Passivação por Lavagem com Água para Folhas de Estampagem de Alumínio
O equipamento de passivação para lavagem com água consiste em uma área de desengorduramento, uma área de lavagem com água industrial, uma área de passivação, uma área de enxágue com água limpa, uma área de secagem e um sistema de exaustão. As peças de alumínio a serem tratadas são colocadas em um cesto de lavagem, fixadas e baixadas para dentro do tanque. Nos tanques contendo diferentes solventes, as peças são enxaguadas repetidamente com todas as soluções de trabalho do tanque. Todos os tanques são equipados com bombas de circulação e bicos para garantir um enxágue uniforme de todas as peças. O fluxo do processo de passivação por lavagem com água é o seguinte: desengorduramento 1→desengorduramento 2→lavagem com água 2→lavagem com água 3→passivação→lavagem com água 4→lavagem com água 5→lavagem com água 6→secagem. Fundições de alumínio podem ignorar a lavagem com água 2.
7.3 Processo de secagem para passivação por lavagem com água de chapas estampadas de alumínio
A temperatura da peça leva cerca de 7 minutos para subir da temperatura ambiente até 140°C, e o tempo mínimo de cura para adesivos é de 20 minutos.
As peças de alumínio são elevadas da temperatura ambiente até a temperatura de retenção em cerca de 10 minutos, e o tempo de retenção do alumínio é de cerca de 20 minutos. Após a manutenção, é arrefecido da temperatura de auto-retenção até 100°C durante cerca de 7 minutos. Após a manutenção, é resfriado à temperatura ambiente. Portanto, todo o processo de secagem das peças de alumínio leva 37 minutos.
8 Conclusão
Os automóveis modernos estão avançando em direção a direções leves, de alta velocidade, seguras, confortáveis, de baixo custo, baixas emissões e eficiência energética. O desenvolvimento da indústria automotiva está intimamente ligado à eficiência energética, à proteção ambiental e à segurança. Com a crescente conscientização sobre a proteção ambiental, os materiais em folha de alumínio apresentam vantagens incomparáveis em custo, tecnologia de fabricação, desempenho mecânico e desenvolvimento sustentável em comparação com outros materiais leves. Portanto, a liga de alumínio se tornará o material leve preferido na indústria automotiva.
Editado por May Jiang da MAT Aluminium
Horário da postagem: 18 de abril de 2024
