Sarrera
Automobilgintzaren garapenarekin batera, aluminiozko aleaziozko inpaktu-habeen merkatua ere azkar hazten ari da, nahiz eta tamaina orokorrean nahiko txikia izan oraindik. Automotive Lightweight Technology Innovation Alliance-k Txinako aluminiozko aleaziozko inpaktu-habeen merkaturako egindako aurreikuspenen arabera, 2025erako merkatu-eskaria 140.000 tona ingurukoa izango dela kalkulatzen da, eta merkatuaren tamaina 4.800 milioi RMB-ra iristea espero da. 2030erako, merkatu-eskaria 220.000 tona ingurukoa izango dela aurreikusten da, 7.700 milioi RMB-ko merkatu-tamainarekin eta % 13 inguruko urteko hazkunde-tasa konposatuarekin. Arintasunaren garapen-joera eta erdi-goi-mailako ibilgailu-modeloen hazkunde azkarra dira Txinan aluminiozko aleaziozko inpaktu-habeen garapenerako faktore garrantzitsuak. Automobilgintzako inpaktu-habeen talka-kutxen merkatu-perspektibak itxaropentsuak dira.
Kostuak jaisten eta teknologiak aurrera egiten duen heinean, aluminiozko aleaziozko aurrealdeko talka-habeak eta talka-kutxak pixkanaka gero eta gehiago erabiltzen ari dira. Gaur egun, erdi-mailako eta goi-mailako ibilgailu-modeloetan erabiltzen dira, hala nola Audi A3, Audi A4L, BMW 3 seriea, BMW X1, Mercedes-Benz C260, Honda CR-V, Toyota RAV4, Buick Regal eta Buick LaCrosse.
Aluminiozko aleaziozko inpaktu-habeak batez ere inpaktu-habez, talka-kutxez, oinarri-plakaz eta atoian eramateko kako-zorroz osatuta daude, 1. irudian erakusten den bezala.
1. irudia: Aluminiozko aleaziozko inpaktu-habeen muntaketa
Talka-kutxa metalezko kutxa bat da, inpaktu-izpiaren eta ibilgailuaren bi habe longitudinalen artean kokatua, funtsean energia xurgatzeko ontzi gisa balio duena. Energia honek inpaktuaren indarrari egiten dio erreferentzia. Ibilgailu batek talka egiten duenean, inpaktu-izpiak energia xurgatzeko gaitasun maila jakin bat du. Hala ere, energiak inpaktu-izpiaren gaitasuna gainditzen badu, energia talka-kutxara transferituko du. Talka-kutxak inpaktu-indar guztia xurgatzen du eta deformatzen da, habe longitudinalak kaltetu gabe gera daitezen.
1 Produktuaren eskakizunak
1.1 Dimentsioek marrazkiaren tolerantzia-eskakizunak bete behar dituzte, 2. irudian agertzen den bezala.
1.3 Errendimendu mekanikoaren eskakizunak:
Trakzio-indarra: ≥215 MPa
Etekin-indarra: ≥205 MPa
A50 luzapena: ≥10%
1.4 Talk Box Birrintzeko Errendimendua:
Ibilgailuaren X ardatzean zehar, produktuaren zeharkako sekzioa baino handiagoa den talka-gainazal bat erabiliz, 100 mm/min-ko abiaduran kargatu, zapaldu arte, % 70eko konpresio-kopuruarekin. Profilaren hasierako luzera 300 mm-koa da. Indartze-saihetsaren eta kanpoko hormaren arteko loturan, pitzadurak 15 mm-tik beherakoak izan behar dira onargarritzat hartzeko. Ziurtatu behar da baimendutako pitzadurak ez duela profilaren zapalketa-energia xurgatzeko gaitasuna kaltetzen, eta zapaldu ondoren ez dela beste eremu batzuetan pitzadura esanguratsurik egon behar.
2 Garapen-ikuspegia
Errendimendu mekanikoaren eta birrintze-errendimenduaren eskakizunak aldi berean betetzeko, garapen-planteamendua honako hau da:
Erabili 6063B haga, Si % 0,38-0,41 eta Mg % 0,53-0,60ko aleazio primarioaren konposizioarekin.
Egin aireztapen-hoztea eta zahartze artifiziala T6 egoera lortzeko.
Erabili laino + aire itzaltzea eta egin zahartze gehiegizko tratamendua T7 baldintza lortzeko.
3 Pilotu Ekoizpena
3.1 Estrusio Baldintzak
Ekoizpena 2000T-ko estrusio-prentsa batean egiten da, 36ko estrusio-erlazioarekin. Erabilitako materiala 6063B aluminiozko haga homogeneizatua da. Aluminiozko hagatxoaren berotze-tenperaturak hauek dira: IV 450-III zona 470-II zona 490-1 zona 500. Zilindro nagusiaren haustura-presioa 210 bar ingurukoa da, eta estrusio-fase egonkorrak 180 bar inguruko estrusio-presioa du. Estrusio-ardatzaren abiadura 2,5 mm/s-koa da, eta profilaren estrusio-abiadura 5,3 m/min-koa. Estrusio-irteerako tenperatura 500-540 °C-koa da. Hoztea airez hozten da, ezkerreko haizagailuaren potentzia % 100ean, erdiko haizagailuaren potentzia % 100ean eta eskuineko haizagailuaren potentzia % 50ean. Hozte-eremuaren batez besteko hozte-tasa 300-350 °C/min-koa da, eta hozte-eremutik irten ondoren tenperatura 60-180 °C-koa da. Laino + aire bidezko hozte-tasarako, berotze-eremuaren barruko batez besteko hozte-tasa 430-480 °C/min-ra iristen da, eta hozte-eremutik irten ondoren tenperatura 50-70 °C-koa da. Profilak ez du tolestura nabarmenik erakusten.
3.2 Zahartzea
185 °C-tan 6 orduz T6 zahartze prozesua igaro ondoren, materialaren gogortasuna eta propietate mekanikoak hauek dira:
T7 zahartze prozesuaren arabera, 210 °C-tan 6 orduz eta 8 orduz, materialaren gogortasuna eta propietate mekanikoak hauek dira:
Proba-datuetan oinarrituta, laino + aire bidezko hozte-metodoak, 210 °C/6 orduko zahartze-prozesuarekin konbinatuta, errendimendu mekanikoaren eta birrintze-proben eskakizunak betetzen ditu. Kostu-eraginkortasuna kontuan hartuta, laino + aire bidezko hozte-metodoa eta 210 °C/6 orduko zahartze-prozesua hautatu ziren ekoizpenerako produktuaren eskakizunak betetzeko.
3.3 Birrintze-proba
Bigarren eta hirugarren hagatxoentzat, buruaren muturra 1,5 m moztu da, eta isatsaren muturra 1,2 m. Bi lagin hartzen dira buruaren, erdiko eta isats ataletatik, 300 mm-ko luzerarekin. Birrintze-probak 185 °C/6 ordu eta 210 °C/6 ordu eta 8 ordutan zahartu ondoren (goian aipatutako errendimendu mekanikoaren datuak) egiten dira materialen probak egiteko makina unibertsal batean. Probak 100 mm/min-ko karga-abiaduran egiten dira, % 70eko konpresio-kopuruarekin. Emaitzak hauek dira: laino + aire hozterakoan, 210 °C/6 ordu eta 8 orduko zahartze-prozesuekin, birrintze-probek baldintzak betetzen dituzte, 3-2 irudian ikusten den bezala, eta airez hoztutako laginek pitzadurak erakusten dituzte zahartze-prozesu guztietan.
Birrintze-proben emaitzen arabera, 210 °C/6 orduko eta 8 orduko zahartze-prozesuekin egindako laino + aire hozteak bezeroaren eskakizunak betetzen ditu.
4 Ondorioa
Hozte eta zahartze prozesuen optimizazioa ezinbestekoa da produktuaren garapen arrakastatsurako, eta prozesu-irtenbide aproposa eskaintzen du talka-kutxa produktuarentzat.
Proba zabalen bidez, zehaztu da talka-kutxa produktuaren material-egoera 6063-T7 izan behar dela, hozteko metodoa laino + aire bidezko hoztea dela, eta 210 °C/6 orduko zahartze-prozesua dela aukerarik onena 480-500 °C-ko tenperaturarekin, 2,5 mm/s-ko estrusio-ardatzaren abiadurarekin, 480 °C-ko estrusio-trokelaren tenperaturarekin eta 500-540 °C-ko estrusio-irteerako tenperaturarekin aluminiozko hagak estruditzeko.
May Jiangek editatua, MAT Aluminum-etik
Argitaratze data: 2024ko maiatzaren 7a
