ما هي التحديات التي تواجهها مواد صفائح ختم الألومنيوم للسيارات؟

1 تطبيق سبائك الألومنيوم في صناعة السيارات

حاليًا، يتم استخدام أكثر من 12% إلى 15% من استهلاك الألمنيوم العالمي في صناعة السيارات، وتتجاوز هذه النسبة في بعض الدول المتقدمة 25%. في عام 2002، استهلكت صناعة السيارات الأوروبية بأكملها أكثر من 1.5 مليون طن متري من سبائك الألومنيوم في العام. تم استخدام ما يقرب من 250,000 طن متري لتصنيع هياكل السيارات، و800,000 طن متري لتصنيع أنظمة نقل حركة السيارات، و428,000 طن متري إضافية لتصنيع أنظمة قيادة وتعليق المركبات. ومن الواضح أن صناعة تصنيع السيارات أصبحت أكبر مستهلك لمواد الألمنيوم.

2 المتطلبات الفنية لصفائح ختم الألمنيوم في الختم

2.1 متطلبات التشكيل والموت لصفائح الألمنيوم

تشبه عملية تشكيل سبائك الألومنيوم عملية الصفائح العادية المدرفلة على البارد، مع إمكانية تقليل النفايات وتوليد خردة الألومنيوم عن طريق إضافة العمليات. ومع ذلك، هناك اختلافات في متطلبات القالب مقارنة بالألواح المدرفلة على البارد.

2.2 تخزين صفائح الألمنيوم على المدى الطويل

بعد التصلب، تزداد قوة إنتاج صفائح الألمنيوم، مما يقلل من قابلية معالجة تشكيل الحواف. عند صنع القوالب، فكر في استخدام المواد التي تلبي متطلبات المواصفات العليا وإجراء تأكيد الجدوى قبل الإنتاج.

الزيت الممتد/الزيت الوقائي للصدأ المستخدم في الإنتاج عرضة للتطاير. بعد فتح العبوة الورقية، يجب استخدامها على الفور أو تنظيفها وتزييتها قبل الختم.

السطح عرضة للأكسدة ويجب عدم تخزينه في مكان مفتوح. مطلوب إدارة خاصة (التعبئة والتغليف).

3 المتطلبات الفنية لصفائح ختم الألمنيوم في اللحام

تشمل عمليات اللحام الرئيسية أثناء تجميع أجسام سبائك الألومنيوم اللحام بالمقاومة، واللحام بالانتقال البارد CMT، ولحام غاز التنغستن الخامل (TIG)، والتثبيت، واللكم، والطحن/التلميع.

3.1 اللحام بدون تثبيت صفائح الألمنيوم

يتم تشكيل مكونات صفائح الألمنيوم بدون التثبيت عن طريق البثق البارد لطبقتين أو أكثر من الصفائح المعدنية باستخدام معدات الضغط والقوالب الخاصة. تقوم هذه العملية بإنشاء نقاط اتصال مدمجة ذات قوة شد وقص معينة. يمكن أن يكون سمك صفائح التوصيل هو نفسه أو مختلفًا، ويمكن أن تحتوي على طبقات لاصقة أو طبقات وسيطة أخرى، مع أن تكون المواد متماثلة أو مختلفة. تنتج هذه الطريقة اتصالات جيدة دون الحاجة إلى موصلات مساعدة.

3.2 لحام المقاومة

في الوقت الحالي، يستخدم اللحام المقاوم لسبائك الألومنيوم بشكل عام عمليات لحام مقاومة متوسطة التردد أو عالية التردد. تقوم عملية اللحام هذه بإذابة المعدن الأساسي ضمن نطاق قطر قطب اللحام في وقت قصير للغاية لتشكيل حوض لحام،

تبرد نقاط اللحام بسرعة لتشكل وصلات، مع الحد الأدنى من احتمالات توليد غبار الألمنيوم والمغنيسيوم. تتكون معظم أبخرة اللحام المنتجة من جزيئات أكسيد من سطح المعدن وشوائب سطحية. يتم توفير تهوية عادم محلية أثناء عملية اللحام لإزالة هذه الجزيئات بسرعة في الغلاف الجوي، ويكون هناك حد أدنى من ترسيب غبار الألومنيوم والمغنيسيوم.

3.3 اللحام بالانتقال البارد CMT واللحام TIG

تعمل عمليتان اللحام هاتان، بسبب حماية الغاز الخامل، على إنتاج جزيئات معدنية أصغر من الألومنيوم والمغنيسيوم عند درجات حرارة عالية. يمكن أن تتناثر هذه الجسيمات في بيئة العمل تحت تأثير القوس، مما يشكل خطر انفجار غبار الألومنيوم والمغنيسيوم. لذلك، من الضروري اتخاذ الاحتياطات والتدابير اللازمة للوقاية من الانفجارات الغبارية وعلاجها.

4 المتطلبات الفنية لصفائح ختم الألومنيوم في لف الحواف

الفرق بين درفلة حافة سبائك الألومنيوم ولفافة حافة الصفائح المدرفلة على البارد العادية هو فرق كبير. الألومنيوم أقل ليونة من الفولاذ، لذلك يجب تجنب الضغط الزائد أثناء التدحرج، ويجب أن تكون سرعة التدحرج بطيئة نسبيًا، عادةً 200-250 مم/ثانية. يجب ألا تتجاوز كل زاوية تدحرج 30 درجة، ويجب تجنب التدحرج على شكل حرف V.

متطلبات درجة الحرارة لدرفلة سبائك الألومنيوم: يجب أن يتم ذلك عند درجة حرارة الغرفة 20 درجة مئوية. الأجزاء المأخوذة مباشرة من التخزين البارد يجب ألا تتعرض للتدحرج على الحافة على الفور.

5 أشكال وخصائص لف الحواف لصفائح ختم الألومنيوم

5.1 أشكال لف الحواف لصفائح ختم الألومنيوم

تتكون الدرفلة التقليدية من ثلاث خطوات: الدرفلة الأولية، والدرفلة الثانوية، والدرفلة النهائية. يتم استخدام هذا عادةً عندما لا تكون هناك متطلبات قوة محددة وتكون زوايا شفة اللوحة الخارجية طبيعية.

يتكون الدرفلة على النمط الأوروبي من أربع خطوات: الدرفلة الأولية، والدرفلة الثانوية، والدرفلة النهائية، والدرفلة على النمط الأوروبي. يُستخدم هذا عادةً في التدحرج طويل الحواف، مثل الأغطية الأمامية والخلفية. يمكن أيضًا استخدام الدرفلة على النمط الأوروبي لتقليل أو إزالة العيوب السطحية.

5.2 خصائص درفلة الحواف لصفائح ختم الألمنيوم

بالنسبة لمعدات لف مكونات الألومنيوم، يجب صقل القالب السفلي وكتلة الإدخال وصيانتهما بشكل منتظم باستخدام ورق الصنفرة 800-1200# لضمان عدم وجود قصاصات الألومنيوم على السطح.

6 أسباب مختلفة للعيوب الناجمة عن لف حواف صفائح ختم الألومنيوم

الأسباب المختلفة للعيوب الناتجة عن تدحرج حافة أجزاء الألومنيوم موضحة في الجدول.

7 المتطلبات الفنية لطلاء صفائح الألمنيوم

7.1 مبادئ وتأثيرات التخميل بالغسيل المائي لصفائح ختم الألومنيوم

يشير تخميل الغسيل المائي إلى إزالة طبقة الأكسيد المتكونة بشكل طبيعي وبقع الزيت على سطح أجزاء الألومنيوم، ومن خلال التفاعل الكيميائي بين سبائك الألومنيوم والمحلول الحمضي، مما يؤدي إلى إنشاء طبقة أكسيد كثيفة على سطح قطعة العمل. إن طبقة الأكسيد وبقع الزيت واللحام والترابط اللاصق على سطح أجزاء الألومنيوم بعد الختم كلها لها تأثير. لتحسين التصاق المواد اللاصقة واللحامات، يتم استخدام عملية كيميائية للحفاظ على وصلات لاصقة طويلة الأمد وثبات المقاومة على السطح، مما يحقق لحام أفضل. ولذلك، فإن الأجزاء التي تتطلب اللحام بالليزر، واللحام الانتقالي للمعدن البارد (CMT)، وعمليات اللحام الأخرى تحتاج إلى الخضوع للتخميل بالغسيل المائي.

7.2 عملية تدفق عملية غسيل الماء لصفائح ختم الألومنيوم

تتكون معدات تخميل غسيل المياه من منطقة إزالة الشحوم، ومنطقة غسيل المياه الصناعية، ومنطقة التخميل، ومنطقة شطف الماء النظيف، ومنطقة التجفيف، ونظام العادم. يتم وضع أجزاء الألمنيوم المراد معالجتها في سلة غسيل، وتثبيتها، وإنزالها في الخزان. في الخزانات التي تحتوي على مذيبات مختلفة، يتم شطف الأجزاء بشكل متكرر بجميع المحاليل العاملة الموجودة في الخزان. تم تجهيز جميع الخزانات بمضخات وفوهات دورانية لضمان الشطف الموحد لجميع الأجزاء. تدفق عملية التخميل لغسل الماء هو كما يلي: إزالة الشحوم 1 ← إزالة الشحوم 2 ← غسل الماء 2 ← غسل الماء 3 ← التخميل ← غسل الماء 4 ← غسل الماء 5 ← غسل الماء 6 ← التجفيف. يمكن لسبائك الألومنيوم تخطي الغسيل المائي 2.

7.3 عملية التجفيف لتخميل صفائح ختم الألمنيوم بالغسيل المائي

يستغرق الأمر حوالي 7 دقائق حتى ترتفع درجة حرارة الجزء من درجة حرارة الغرفة إلى 140 درجة مئوية، والحد الأدنى لوقت المعالجة للمواد اللاصقة هو 20 دقيقة.

يتم رفع أجزاء الألومنيوم من درجة حرارة الغرفة إلى درجة حرارة الثبات في حوالي 10 دقائق، ووقت الثبات للألمنيوم حوالي 20 دقيقة. بعد الإمساك، يتم تبريده من درجة حرارة الاحتفاظ الذاتي إلى 100 درجة مئوية لمدة 7 دقائق تقريبًا. بعد الإمساك، يتم تبريده إلى درجة حرارة الغرفة. ولذلك، فإن عملية التجفيف الكاملة لأجزاء الألمنيوم تستغرق 37 دقيقة.

8 الاستنتاج

تتقدم السيارات الحديثة نحو اتجاهات خفيفة الوزن وعالية السرعة وآمنة ومريحة ومنخفضة التكلفة ومنخفضة الانبعاثات وموفرة للطاقة. يرتبط تطوير صناعة السيارات ارتباطًا وثيقًا بكفاءة الطاقة وحماية البيئة والسلامة. مع الوعي المتزايد بحماية البيئة، تتمتع مواد صفائح الألمنيوم بمزايا لا مثيل لها من حيث التكلفة وتكنولوجيا التصنيع والأداء الميكانيكي والتنمية المستدامة مقارنة بالمواد الأخرى خفيفة الوزن. ولذلك، سوف تصبح سبائك الألومنيوم المادة خفيفة الوزن المفضلة في صناعة السيارات.

حرره ماي جيانغ من MAT Aluminium