Hyrje
Me zhvillimin e industrisë automobilistike, tregu për trarë impakti prej lidhjesh alumini po rritet gjithashtu me shpejtësi, megjithëse është ende relativisht i vogël në madhësi të përgjithshme. Sipas parashikimit nga Aleanca e Inovacionit të Teknologjisë së Lehtë Automobilistike për tregun kinez të trarëve impakti prej lidhjesh alumini, deri në vitin 2025, kërkesa e tregut vlerësohet të jetë rreth 140,000 ton, me një madhësi tregu që pritet të arrijë 4.8 miliardë RMB. Deri në vitin 2030, kërkesa e tregut parashikohet të jetë afërsisht 220,000 ton, me një madhësi tregu të vlerësuar prej 7.7 miliardë RMB dhe një normë vjetore të përbërë rritjeje prej rreth 13%. Trendi i zhvillimit të peshës së lehtë dhe rritja e shpejtë e modeleve të automjeteve të nivelit të mesëm dhe të lartë janë faktorë të rëndësishëm nxitës për zhvillimin e trarëve impakti prej lidhjesh alumini në Kinë. Perspektivat e tregut për kutitë e përplasjes së trarëve impakti prej lidhjesh alumini për automobila janë premtuese.
Ndërsa kostot ulen dhe teknologjia përparon, trarët e përplasjes së përparme dhe kutitë e përplasjes prej lidhjesh alumini po bëhen gradualisht më të përhapura. Aktualisht, ato përdoren në modele automjetesh të nivelit të mesëm dhe të lartë, siç janë Audi A3, Audi A4L, BMW seria 3, BMW X1, Mercedes-Benz C260, Honda CR-V, Toyota RAV4, Buick Regal dhe Buick LaCrosse.
Trarët e ndikimit prej lidhjesh alumini përbëhen kryesisht nga traversa të ndikimit, kuti përplasjeje, pllaka bazash montimi dhe mëngë grepash tërheqëse, siç tregohet në Figurën 1.
Figura 1: Montimi i trarit me ndikim prej lidhjeje alumini
Kutia e përplasjes është një kuti metalike e vendosur midis rrezes së impaktit dhe dy rrezeve gjatësore të automjetit, duke shërbyer në thelb si një enë thithëse e energjisë. Kjo energji i referohet forcës së impaktit. Kur një automjet përjeton një përplasje, rrezja e impaktit ka një shkallë të caktuar të aftësisë thithëse të energjisë. Megjithatë, nëse energjia tejkalon kapacitetin e rrezes së impaktit, ajo do ta transferojë energjinë në kutinë e përplasjes. Kutia e përplasjes thith të gjithë forcën e impaktit dhe deformohet, duke siguruar që rrezet gjatësore të mbeten të padëmtuara.
1 Kërkesat e Produktit
1.1 Dimensionet duhet të përputhen me kërkesat e tolerancës së vizatimit, siç tregohet në Figurën 2.
1.3 Kërkesat e Performancës Mekanike:
Rezistenca në tërheqje: ≥215 MPa
Rezistenca e rrjedhshmërisë: ≥205 MPa
Zgjatimi A50: ≥10%
1.4 Performanca e shtypjes së kutisë së përplasjes:
Përgjatë boshtit X të automjetit, duke përdorur një sipërfaqe përplasjeje më të madhe se prerja tërthore e produktit, ngarkoni me një shpejtësi prej 100 mm/min deri në thërrmim, me një sasi kompresimi prej 70%. Gjatësia fillestare e profilit është 300 mm. Në kryqëzimin e brinjës përforcuese dhe murit të jashtëm, çarjet duhet të jenë më pak se 15 mm për t'u konsideruar të pranueshme. Duhet të sigurohet që çarjet e lejuara të mos kompromentojnë aftësinë thithëse të energjisë së thërrmimit të profilit dhe nuk duhet të ketë çarje të konsiderueshme në zona të tjera pas thërrmimit.
2 Qasja e Zhvillimit
Për të përmbushur njëkohësisht kërkesat e performancës mekanike dhe performancës së thërrmimit, qasja e zhvillimit është si më poshtë:
Përdorni shufër 6063B me një përbërje të aliazhit primar prej Si 0.38-0.41% dhe Mg 0.53-0.60%.
Kryeni shuarjen e ajrit dhe plakjen artificiale për të arritur gjendjen T6.
Përdorni shuarje me mjegull + ajër dhe kryeni trajtim kundër plakjes së tepërt për të arritur gjendjen T7.
3 Prodhim Pilot
3.1 Kushtet e nxjerrjes
Prodhimi kryhet në një presë ekstrudimi 2000T me një raport ekstrudimi prej 36. Materiali i përdorur është shufra alumini e homogjenizuar 6063B. Temperaturat e ngrohjes së shufrës së aluminit janë si më poshtë: zona IV 450-zona III 470-zona II 490-1 zona 500. Presioni i depërtimit të cilindrit kryesor është rreth 210 bar, me fazën e qëndrueshme të ekstrudimit që ka një presion ekstrudimi afër 180 bar. Shpejtësia e boshtit të ekstrudimit është 2.5 mm/s, dhe shpejtësia e ekstrudimit të profilit është 5.3 m/min. Temperatura në daljen e ekstrudimit është 500-540°C. Shuarja bëhet duke përdorur ftohje me ajër me fuqinë e ventilatorit të majtë në 100%, fuqinë e ventilatorit të mesëm në 100% dhe fuqinë e ventilatorit të djathtë në 50%. Shkalla mesatare e ftohjes brenda zonës së shuarjes arrin 300-350°C/min, dhe temperatura pas daljes nga zona e shuarjes është 60-180°C. Për shuarjen me mjegull + ajër, shkalla mesatare e ftohjes brenda zonës së ngrohjes arrin 430-480°C/min, dhe temperatura pas daljes nga zona e shuarjes është 50-70°C. Profili nuk shfaq përkulje të konsiderueshme.
3.2 Plakja
Pas procesit të plakjes T6 në 185°C për 6 orë, fortësia dhe vetitë mekanike të materialit janë si më poshtë:
Sipas procesit të plakjes T7 në 210°C për 6 orë dhe 8 orë, fortësia dhe vetitë mekanike të materialit janë si më poshtë:
Bazuar në të dhënat e testimit, metoda e shuarjes me mjegull + ajër, e kombinuar me procesin e plakjes 210°C/6 orë, përmbush kërkesat si për performancën mekanike ashtu edhe për testimin e thërrmimit. Duke marrë parasysh efektivitetin e kostos, metoda e shuarjes me mjegull + ajër dhe procesi i plakjes 210°C/6 orë u zgjodhën për prodhim për të përmbushur kërkesat e produktit.
3.3 Testi i shtypjes
Për shufrat e dyta dhe të treta, skaji i kokës pritet me 1.5 m, dhe skaji i bishtit pritet me 1.2 m. Merren nga dy mostra secila nga seksionet e kokës, të mesit dhe të bishtit, me një gjatësi prej 300 mm. Testet e thërrmimit kryhen pas plakjes në 185°C/6 orë dhe 210°C/6 orë dhe 8 orë (të dhënat e performancës mekanike siç u përmendën më sipër) në një makinë universale testimi të materialeve. Testet kryhen me një shpejtësi ngarkimi prej 100 mm/min me një sasi kompresimi prej 70%. Rezultatet janë si më poshtë: për shuarjen me mjegull + ajër me proceset e plakjes 210°C/6 orë dhe 8 orë, testet e thërrmimit plotësojnë kërkesat, siç tregohet në Figurën 3-2, ndërsa mostrat e shuar me ajër shfaqin çarje për të gjitha proceset e plakjes.
Bazuar në rezultatet e testit të thërrmimit, shuarja me mjegull + ajër me proceset e plakjes 210°C/6 orë dhe 8 orë përmbush kërkesat e klientit.
4 Përfundim
Optimizimi i proceseve të shuarjes dhe plakjes është thelbësor për zhvillimin e suksesshëm të produktit dhe ofron një zgjidhje ideale të procesit për produktin e kutisë së thyerjes.
Nëpërmjet testimeve të gjera, është përcaktuar se gjendja e materialit për produktin e kutisë së përplasjes duhet të jetë 6063-T7, metoda e shuarjes është mjegull + ftohje me ajër, dhe procesi i plakjes në 210°C/6 orë është zgjidhja më e mirë për ekstrudimin e shufrave të aluminit me temperatura që variojnë nga 480-500°C, shpejtësi boshti të ekstrudimit prej 2.5 mm/s, temperaturë të matricës së ekstrudimit prej 480°C dhe temperaturë daljeje të ekstrudimit prej 500-540°C.
Redaktuar nga May Jiang nga MAT Aluminum
Koha e postimit: 07 Maj 2024
