1 La aplicación de la aleación de aluminio en la industria automotriz.
Actualmente, más del 12% al 15% del consumo mundial de aluminio es utilizado por la industria automotriz, y algunos países desarrollados superan el 25%. En 2002, toda la industria automovilística europea consumió más de 1,5 millones de toneladas métricas de aleación de aluminio al año. Se utilizaron aproximadamente 250.000 toneladas métricas para la fabricación de carrocerías, 800.000 toneladas métricas para la fabricación de sistemas de transmisión de automóviles y 428.000 toneladas métricas adicionales para la fabricación de sistemas de suspensión y propulsión de vehículos. Es evidente que la industria de fabricación de automóviles se ha convertido en el mayor consumidor de materiales de aluminio.
2 Requisitos técnicos para láminas de estampado de aluminio en estampado
2.1 Requisitos de conformado y matriz para láminas de aluminio
El proceso de conformado de la aleación de aluminio es similar al de las láminas laminadas en frío ordinarias, con la posibilidad de reducir la generación de material de desecho y chatarra de aluminio mediante la adición de procesos. Sin embargo, existen diferencias en los requisitos de las matrices en comparación con las láminas laminadas en frío.
2.2 Almacenamiento a largo plazo de láminas de aluminio
Después del endurecimiento por envejecimiento, el límite elástico de las láminas de aluminio aumenta, lo que reduce su procesabilidad para formar bordes. Al fabricar troqueles, considere utilizar materiales que cumplan con los requisitos de especificación superiores y realice una confirmación de viabilidad antes de la producción.
El aceite de estiramiento/aceite preventivo de oxidación utilizado para la producción es propenso a la volatilización. Después de abrir el embalaje de la hoja, debe usarse inmediatamente o limpiarse y engrasarse antes de estampar.
La superficie es propensa a la oxidación y no debe almacenarse al aire libre. Se requiere una gestión especial (embalaje).
3 Requisitos técnicos para láminas de estampado de aluminio en soldadura
Los principales procesos de soldadura durante el ensamblaje de cuerpos de aleación de aluminio incluyen soldadura por resistencia, soldadura de transición en frío CMT, soldadura con gas inerte de tungsteno (TIG), remachado, punzonado y esmerilado/pulido.
3.1 Soldadura sin remachar para láminas de aluminio
Los componentes de chapa de aluminio sin remachar se forman mediante extrusión en frío de dos o más capas de chapa metálica mediante equipos a presión y moldes especiales. Este proceso crea puntos de conexión incrustados con cierta resistencia a la tracción y al corte. El espesor de las láminas de conexión puede ser igual o diferente, y pueden tener capas adhesivas u otras capas intermedias, siendo los materiales iguales o diferentes. Este método produce buenas conexiones sin necesidad de conectores auxiliares.
3.2 Soldadura por resistencia
Actualmente, la soldadura por resistencia de aleaciones de aluminio generalmente utiliza procesos de soldadura por resistencia de frecuencia media o alta. Este proceso de soldadura funde el metal base dentro del rango de diámetro del electrodo de soldadura en un tiempo extremadamente corto para formar un baño de soldadura.
Los puntos de soldadura se enfrían rápidamente para formar conexiones, con posibilidades mínimas de generar polvo de aluminio y magnesio. La mayoría de los humos de soldadura producidos consisten en partículas de óxido de la superficie del metal e impurezas de la superficie. Se proporciona ventilación de escape local durante el proceso de soldadura para eliminar rápidamente estas partículas a la atmósfera y hay una deposición mínima de polvo de aluminio y magnesio.
3.3 Soldadura de transición en frío CMT y soldadura TIG
Estos dos procesos de soldadura, debido a la protección del gas inerte, producen partículas metálicas de aluminio y magnesio más pequeñas a altas temperaturas. Estas partículas pueden salpicar el entorno de trabajo bajo la acción del arco, presentando un riesgo de explosión de polvo de aluminio y magnesio. Por lo tanto, son necesarias precauciones y medidas para la prevención y el tratamiento de explosiones de polvo.
4 Requisitos técnicos para láminas de estampado de aluminio en laminado de bordes
La diferencia entre el laminado de bordes de aleación de aluminio y el laminado de bordes de láminas laminadas en frío ordinarias es significativa. El aluminio es menos dúctil que el acero, por lo que se debe evitar una presión excesiva durante el laminado y la velocidad de laminado debe ser relativamente lenta, típicamente 200-250 mm/s. Cada ángulo de balanceo no debe exceder los 30° y se debe evitar el balanceo en forma de V.
Requisitos de temperatura para el laminado de aleaciones de aluminio: Debe realizarse a una temperatura ambiente de 20 °C. Las piezas extraídas directamente del almacenamiento en frío no deben someterse a laminación de bordes inmediatamente.
5 formas y características del laminado de bordes para láminas de estampado de aluminio
5.1 Formas de laminado de bordes para láminas de estampado de aluminio
El laminado convencional consta de tres pasos: prelaminado inicial, prelaminado secundario y laminado final. Esto generalmente se usa cuando no hay requisitos de resistencia específicos y los ángulos de las bridas de la placa exterior son normales.
El laminado estilo europeo consta de cuatro pasos: prelaminado inicial, prelaminado secundario, laminado final y laminado estilo europeo. Normalmente se utiliza para enrollar bordes largos, como cubiertas delanteras y traseras. También se puede utilizar el laminado al estilo europeo para reducir o eliminar defectos superficiales.
5.2 Características del laminado de bordes para láminas de estampado de aluminio
Para equipos de laminación de componentes de aluminio, el molde inferior y el bloque de inserción deben pulirse y mantenerse regularmente con papel de lija 800-1200# para garantizar que no queden restos de aluminio en la superficie.
6 diversas causas de defectos causados por el laminado de bordes de láminas de estampado de aluminio
En la tabla se muestran varias causas de defectos causados por el laminado de los bordes de piezas de aluminio.
7 requisitos técnicos para el revestimiento de láminas de estampado de aluminio
7.1 Principios y efectos de la pasivación por lavado con agua para láminas de estampado de aluminio
La pasivación por lavado con agua se refiere a la eliminación de la película de óxido formada naturalmente y las manchas de aceite en la superficie de las piezas de aluminio y, mediante una reacción química entre la aleación de aluminio y una solución ácida, crea una película densa de óxido en la superficie de la pieza de trabajo. La película de óxido, las manchas de aceite, las soldaduras y las uniones adhesivas en la superficie de las piezas de aluminio después del estampado tienen un impacto. Para mejorar la adherencia de adhesivos y soldaduras se utiliza un proceso químico para mantener conexiones adhesivas duraderas y estabilidad de resistencia en la superficie, logrando una mejor soldadura. Por lo tanto, las piezas que requieren soldadura láser, soldadura de transición de metal en frío (CMT) y otros procesos de soldadura deben someterse a una pasivación por lavado con agua.
7.2 Flujo del proceso de pasivación por lavado con agua para láminas de estampado de aluminio
El equipo de pasivación por lavado con agua consta de un área de desengrasado, un área de lavado con agua industrial, un área de pasivación, un área de enjuague con agua limpia, un área de secado y un sistema de extracción. Las piezas de aluminio a tratar se colocan en una cesta de lavado, se fijan y se bajan al tanque. En los tanques que contienen diferentes disolventes, las piezas se enjuagan repetidamente con todas las soluciones de trabajo del tanque. Todos los tanques están equipados con bombas de circulación y boquillas para garantizar un enjuague uniforme de todas las piezas. El flujo del proceso de pasivación por lavado con agua es el siguiente: desengrasado 1 → desengrasado 2 → lavado con agua 2 → lavado con agua 3 → pasivación → lavado con agua 4 → lavado con agua 5 → lavado con agua 6 → secado. Las piezas fundidas de aluminio pueden saltarse el lavado con agua 2.
7.3 Proceso de secado para pasivación por lavado con agua de láminas de estampado de aluminio
Se necesitan unos 7 minutos para que la temperatura de la pieza aumente desde la temperatura ambiente hasta los 140°C, y el tiempo mínimo de curado de los adhesivos es de 20 minutos.
Las piezas de aluminio se elevan desde la temperatura ambiente hasta la temperatura de mantenimiento en aproximadamente 10 minutos, y el tiempo de mantenimiento para el aluminio es de aproximadamente 20 minutos. Después de mantener, se enfría desde la temperatura de automantenimiento hasta 100°C durante aproximadamente 7 minutos. Después de sostenerlo, se enfría a temperatura ambiente. Por tanto, el proceso completo de secado de piezas de aluminio es de 37 minutos.
8 Conclusión
Los automóviles modernos están avanzando hacia direcciones livianas, de alta velocidad, seguras, cómodas, de bajo costo, bajas en emisiones y energéticamente eficientes. El desarrollo de la industria automotriz está estrechamente vinculado a la eficiencia energética, la protección del medio ambiente y la seguridad. Con la creciente conciencia sobre la protección del medio ambiente, los materiales en láminas de aluminio tienen ventajas incomparables en costo, tecnología de fabricación, rendimiento mecánico y desarrollo sostenible en comparación con otros materiales livianos. Por lo tanto, la aleación de aluminio se convertirá en el material ligero preferido en la industria automotriz.
Editado por May Jiang de MAT Aluminium
Hora de publicación: 18-abr-2024
