சுருக்கமாக

அந்த அலுமினியம் ஆட்டோமொபைல் ஸ்டாம்பிங் செயல்முறை எஃகு கட்டுமானத்தை விட 40–60% வரை வாகனத்தின் எடையைக் குறைக்கும் ஒரு முக்கியமான இலகுரக மூலோபாயமாகும். இந்த உற்பத்தி முறையானது அதிக டன் அளவு பிரஸ்கள் மற்றும் துல்லியமான சாயல்களைப் பயன்படுத்தி அலுமினிய உலோகக் கலவைத் தகடுகளை—முதன்மையாக 5xxx (Al-Mg) மற்றும் 6xxx (Al-Mg-Si) தொடர்—சிக்கலான கட்டமைப்பு மற்றும் ஸ்கின் பாகங்களாக மாற்றுவதை உள்ளடக்கியது. இருப்பினும், அலுமினியம் பொறியியல் சவால்களை எதிர்கொள்கிறது, எஃகை விட மூன்றில் ஒரு பங்கு மட்டுமே உள்ள யங் மாடுலஸ் இது குறிப்பிடத்தக்க திரும்பி வருதல் (springback) , மேலும் மேம்பட்ட இருப்பியல் தீர்வுகள். வெற்றிகரமான செயல்பாட்டிற்கு சிறப்பு செர்வோ அழுத்தம் இயந்திரவியல் தேவைப்படுகிறது, இளவெண்ணல் சழுத்தல் நுட்பங்கள், மற்றும் இழுப்பு விகிதத்தை (LDR) 1.6க்கு கீழே கட்டுப்படுத்துவது போன்ற வடிவமைப்பு வழிகாட்டுதல்களை கண்டிப்பாக பின்பற்ற வேண்டும்.

ஆட்டோமொபைல் அலுமினிய உலோகக்கலவைகள்: 5xxx எதிர் 6xxx தொடர்

சரியான உலோகக்கலவையைத் தேர்ந்தெடுப்பது ஆகும் அலுமினியம் ஆட்டோமொபைல் ஸ்டாம்பிங் செயல்முறை . தரையில் உள்ள உடல் (BiW) இல் அவற்றின் பயன்பாட்டை தீர்மானிக்கும் வேறுபட்ட உலோகவியல் நடத்தைகளைக் கொண்டுள்ளதால், சிறிய செயல்பாட்டு சரிசெய்தல்களுடன் பெரும்பாலும் பரிமாற்றம் செய்யக்கூடிய தரங்களைக் கொண்டுள்ள ஸ்டீலைப் போலல்லாமல், அலுமினிய உலோகக்கலவைகள்

5xxx தொடர் (அலுமினிய-மெக்னீசியம்)
5xxx தொடர் உலோகக்கலவைகள், எ.கா. 5052 மற்றும் 5083, வெப்பத்தால் சிகிச்சையளிக்க முடியாதவை, மற்றும் அழுத்தத்தால் கடினமடைதல் (குளிர்ந்த வேலை) மூலம் மட்டுமே வலிமையைப் பெறுகின்றன. இவை சிறந்த வடிவமைப்புத்திறன் மற்றும் உயர் துருப்பிடித்தல் எதிர்ப்பை வழங்குகின்றன, இதனால் சிக்கலான உட்புற கட்டமைப்பு பாகங்கள், எரிபொருள் தொட்டிகள் மற்றும் சட்ட பாகங்களுக்கு இவை ஏற்றவை. எனினும், "லூடர்ஸ் லைன்கள்" (நீட்சி பதட்டங்கள்) - வாடைப்பிடித்தலின் போது ஏற்படும் குறைபாடுள்ள மேற்பரப்பு குறிப்புகள் - குறித்து பொறியாளர்கள் எச்சரிக்கையாக இருக்க வேண்டும். இதன் காரணமாக, 5xxx உலோகக்கலவைகள் பொதுவாக மேற்பரப்பு தோற்றத்தை விட கட்டமைப்பு நேர்மை முக்கியமாக உள்ள தெரியாத உட்புற பலகைகளுக்கு மட்டுப்படுத்தப்பட்டுள்ளன.

6xxx தொடர் (அலுமினியம்-மெக்னீசியம்-சிலிக்கான்)
ஹூடுகள், கதவுகள் மற்றும் கூரைகள் போன்ற வெளிப்புற "கிளாஸ் A" மேற்பரப்பு பலகங்களுக்கான தரமானது 6061 மற்றும் 6063 உட்பட 6xxx தொடராகும். இந்த உலோகக்கலவைகள் வெப்பத்தால் சீரமைக்கக்கூடியவை. அவை பொதுவாக T4 டெம்பரில் (கரைசல் வெப்பத்தால் சிகிச்சையளித்து இயற்கையாக வயதாக்கப்பட்டது) வடிவமைக்கப்பட்டு, பின்னர் பெயிண்ட் சுடும் சுழற்சியின் போது T6 டெம்பருக்கு செயற்கையாக வயதாக்கப்படுகின்றன (சுடுதல் மூலம் கடினமாக்குதல்). இந்த செயல்முறை வாட் எதிர்ப்பை ஏற்படுத்துவதற்கான விட்டுத்தள்ளல் வலிமையை மிகைப்படுத்துகிறது. 5xxx தரங்களை விட கணிசமாக கடுமையான வடிவமைப்பு இடைவெளி இதன் விலை.

ஸ்டாம்பிங் செயல்முறை: குளிர் மற்றும் சூடான வடிவமைத்தல்

அலுமினியத்தை வடிவமைப்பதற்கு எஃகு ஸ்டாம்பிங்கிலிருந்து அடிப்படையான மனநிலை மாற்றம் தேவைப்படுகிறது. மீடியம்-ஸ்ட்ரெங்த் அலுமினியம் எஃகின் நீட்சிக்குரிய திறனில் தோராயமாக 60% இதை சமாளிக்க, உற்பத்தியாளர்கள் இரண்டு முதன்மை செயலாக்க உத்திகளைப் பயன்படுத்துகின்றனர்.

சர்வோ தொழில்நுட்பத்துடன் குளிர் ஸ்டாம்பிங்

தரநிலை குளிர் ஸ்டாம்பிங் ஆழமற்ற பாகங்களுக்கு பயனுள்ளதாக இருக்கும், ஆனால் ராம் வேகத்தின் மீது சரியான கட்டுப்பாடு தேவைப்படுகிறது. இங்கு சர்வோ ப்ரஸ்கள் அவசியமானவை; இவை ஆபரேட்டர்கள் "இதயத் துடிப்பு" அல்லது "தொங்குதல்" இயக்கங்களை நிரல்படுத்த அனுமதிக்கின்றன, இது மோதல் வேகத்தைக் குறைத்து, ஸ்ட்ரோக்கின் அடிப்பகுதியில் (BDC) தங்க வைக்கிறது. இந்த தங்கும் நேரம் கருவிகள் திரும்புவதற்கு முன் பொருள் ஓய்வெடுக்க அனுமதிப்பதன் மூலம் ஸ்பிரிங்பேக்கைக் குறைக்கிறது. குளிர் வடிவமைப்பு இழுவிசை நீட்சியை விட அழுத்தும் விசைகளை அதிகம் சார்ந்துள்ளது. ஒரு டூத்பேஸ்ட் குழாயை உதாரணமாக எடுத்துக்கொள்ளலாம்: நீங்கள் அதை அழுத்தி (அழுத்தம்) வடிவமைக்கலாம், ஆனால் இழுப்பது (இழுவிசை) உடனடியாக தோல்வியை ஏற்படுத்தும்.

சூடாக்கப்பட்ட வடிவமைப்பு (உயர்ந்த வெப்பநிலை வடிவமைப்பு)

குளிர் வடிவமைப்பு போதுமானதாக இல்லாத கடினமான வடிவவியல் அமைப்புகளுக்கு, இளவெண்ணல் சழுத்தல் இது தொழில்துறை தீர்வாகும். அலுமினியம் பிளாங்கை பொதுவாக 200°C முதல் 350°C வரையிலான வெப்பநிலைக்கு சூடேற்றுவதன் மூலம், உற்பத்தியாளர்கள் நீட்சியை 300% வரை அதிகரிக்க முடியும். இது பாய்ச்சல் அழுத்தத்தைக் குறைக்கிறது மற்றும் அறை வெப்பநிலையில் பிளந்துவிடும் ஆழமான இழுப்புகள் மற்றும் கூர்மையான ஆரங்களை அனுமதிக்கிறது. எனினும், சூடாக்கப்பட்ட வடிவமைத்தல் சிக்கலை அறிமுகப்படுத்துகிறது: இடைவெளி கூடுதலாக சூடேற்றப்பட்டு காப்பிடப்பட வேண்டும், மேலும் சுழற்சி நேரங்கள் குளிர் ஸ்டாம்பிங்கை விட (10–20 வினாடிகள்) மெதுவாக இருப்பதால், ஒரு பாகத்தின் செலவு சமன்பாட்டை இது பாதிக்கிறது.

முக்கிய சவால்கள்: ஸ்பிரிங்பேக் & பரப்பு குறைபாடுகள்

அந்த அலுமினியம் ஆட்டோமொபைல் ஸ்டாம்பிங் செயல்முறை இது நெகிழ்வுத்தன்மையான மீட்சி மற்றும் பரப்பு குறைபாடுகளுக்கு எதிரான போராட்டத்தால் வரையறுக்கப்படுகிறது. இந்த தோல்வி பாங்குகளைப் புரிந்துகொள்வது செயல்முறை வடிவமைப்பிற்கு மிகவும் முக்கியமானது.

• ஸ்பிரிங்பேக் தீவிரத்தன்மை: அலுமினியம் ஏறத்தாழ 70 GPa யங் குணகத்தைக் கொண்டுள்ளது, எஃகின் 210 GPa-ஐ விட. இதன் பொருள் அலுமினியம் மூன்று மடங்கு அதிகமாக 'எந்திரவிசை' உடையது, இது டை திறந்த பிறகு குறிப்பிடத்தக்க அளவில் பரிமாண விலகல்களுக்கு வழிவகுக்கிறது. இதற்கான ஈடுசெய்தலுக்கு டை மேற்பரப்புகளை மிகையாக வளைவுபடுத்துவதற்கான சிக்கலான உருவகப்படுத்தல் மென்பொருள் (ஆட்டோஃபார்ம் போன்ற) மற்றும் வடிவமைப்பின் பின் மீண்டும் அடிக்கும் செயல்பாடுகளைப் பயன்படுத்தி வடிவத்தை உறுதிப்படுத்த வேண்டும்.
• கல்லிடைப்பு மற்றும் அலுமினியம் ஆக்சைட்: அலுமினியத் தகடுகள் கடினமான, தேய்மானத்தை ஏற்படுத்தக்கூடிய அலுமினியம் ஆக்சைடு அடுக்கால் மூடப்பட்டுள்ளன. அடித்தள செயல்முறையின் போது, இந்த ஆக்சைடு உடைந்து கருவி எஃகில் ஒட்டிக்கொள்ளலாம்—இந்த நிகழ்வு கல்லிடைப்பு எனப்படுகிறது. இந்த அடுக்கு அடுத்தடுத்த பாகங்களை சீர்குலைக்கிறது மற்றும் கருவியின் ஆயுளை வேகமாகக் குறைக்கிறது.
• ஆரஞ்சு தோல்: அலுமினியத் தகட்டின் துகள் அளவு மிகவும் தடிமனாக இருந்தால், வடிவமைப்பின் போது மேற்பரப்பு மோசமாகலாம், இது ஆரஞ்சு பழத்தின் தோலைப் போல இருக்கும். இந்தக் குறைபாடு A வகை வெளிப்புற மேற்பரப்புகளுக்கு ஏற்றதல்ல, மேலும் பொருள் வழங்குநரிடமிருந்து கண்டிப்பான உலோகவியல் கட்டுப்பாட்டை தேவைப்படுத்துகிறது.

கருவி & தழுவியல்: பூச்சுகள் மற்றும் தேய்மான எண்ணெய்

அலுமினியத்திற்கு ஏற்ப கருவிகளின் சூழலை மேம்படுத்தாமல் இருந்தால், அரிப்பு ஏற்படுவதைக் குறைப்பதற்கும், தரத்தை நிலையாக வைப்பதற்கும் இயலாது. பொதுவான பூச்சு பூசப்படாத கருவி எஃகுகள் போதுமானதாக இருக்காது. பஞ்சுகள் மற்றும் டைகள் பொதுவாக ஃபிசிக்கல் வேபர் டெபாசிஷன் (PVD) பூச்சுகள், உதாரணமாக டயமண்ட்-லைக் கார்பன் (DLC) அல்லது குரோமியம் நைட்ரைடு (CrN) ஆகியவற்றை தேவைப்படுகின்றன. இந்த பூச்சுகள் ஒரு கடினமான, குறைந்த உராய்வு தடையை வழங்கி, அலுமினியம் ஆக்சைடு கருவி எஃகில் படிவதை தடுக்கின்றன.

சுற்று திரவம் வழங்கும் முறையும் மிகவும் முக்கியமானது. பாரம்பரிய ஈரமான எண்ணெய்கள் அலுமினிய ஸ்டாம்பிங்கின் அதிக அழுத்தத்தில் பெரும்பாலும் தோல்வியடைகின்றன அல்லது பின்னர் வரும் வெல்டிங் மற்றும் பேணிங்குடன் தலையிடுகின்றன. தொழில்துறை உலர் திரவ சுற்று (ஹாட் மெல்ட்ஸ்) நீரேற்றப்பட்ட கம்பிச்சுருளில் ஆலையில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த சுற்று அறை வெப்பநிலையில் திடமாக இருக்கும் - சுத்தமாக வைப்பதை மேம்படுத்தும், "கழுவி அகற்றுதலை" குறைக்கும் - ஆனால் வடிவமைப்பின் வெப்பத்திலும், அழுத்தத்திலும் உருகி, சிறந்த ஹைட்ரோடைனமிக் சுற்று வழங்குகிறது.

ஓஇஎம் மற்றும் டியர் 1 வழங்குநர்கள் முன்மாதிரி தயாரிப்பிலிருந்து தொடர் உற்பத்திக்கு மாறும்போது, இந்த கருவி முறைகளை ஆரம்பத்திலேயே சரிபார்த்தல் அவசியம். இதுபோன்ற கூட்டாளிகள் Shaoyi Metal Technology இந்த இடைவெளியை நிரப்புவதில் நிபுணத்துவம் பெற்று, முழு அளவிலான தொடக்கத்திற்கு முன் டிரைபோலஜி மற்றும் வடிவவியலை மேம்படுத்த பொறியியல் ஆதரவு மற்றும் அதிக டன் திறன்களை (600 டன் வரை) வழங்குகிறோம்.

அலுமினியம் ஸ்டாம்பிங்கிற்கான வடிவமைப்பு வழிகாட்டுதல்கள்

தயாரிப்பு பொறியாளர்கள் அலுமினியத்தின் கட்டுப்பாடுகளுக்கு தங்கள் வடிவமைப்புகளை ஏற்ப, எஃகு வடிவத்தை நேரடியாக மாற்றுவது பிளவு அல்லது சுருக்கம் ஏற்பட வாய்ப்புள்ளது. உற்பத்தித்திறனை உறுதி செய்வதற்கு பின்வரும் கூறுகள் பரவலாக ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்டவை:

மேலும், வடிவமைப்பாளர்கள் பொருள் ஓட்டத்தைக் கட்டுப்படுத்த "அடெண்டம்" அம்சங்களைப் பயன்படுத்த வேண்டும்—இறுதி பாகத்தின் வரிக்கு வெளியே சேர்க்கப்பட்ட வடிவவியல். உலோகத்தைக் கட்டுப்படுத்தவும், குழாய்கள் போன்ற குறைந்த வளைவுள்ள பகுதிகளில் சுருக்கங்கள் ஏற்படாமல் போதுமான அளவு நீட்டவும் டிரா பீடுகள் மற்றும் லாக் பீடுகள் அவசியம்.

முடிவு

முதன்மைப்படுத்துதல் அலுமினியம் ஆட்டோமொபைல் ஸ்டாம்பிங் செயல்முறை உலோகவியல், மேம்பட்ட சிமுலேஷன் மற்றும் துல்லியமான உராய்வியல் ஆகியவற்றின் ஒருங்கிணைப்பை தேவைப்படுத்துகிறது. எஃகிலிருந்து மாறுவது கண்டிப்பான செயல்முறை இடைவெளிகளையும், அதிக கருவி முதலீடுகளையும் தேவைப்படுத்தினாலும், வாகனத்தின் எடை குறைப்பு மற்றும் எரிபொருள் திறன்பேச்சில் கிடைக்கும் பலன் மறுக்க முடியாதது. 5xxx மற்றும் 6xxx அலாய்களின் தனித்துவமான பண்புகளை மதித்தல்—குறிப்பாக அவற்றின் குறைந்த மாடுலஸ் மற்றும் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட இழுப்பு விகிதங்கள்—உற்பத்தியாளர்கள் நவீன ஆட்டோமொபைல் தொழில்துறையின் கண்டிப்பான தரங்களைப் பூர்த்தி செய்யும் உயர் நம்பகத்தன்மை கொண்ட பாகங்களை உருவாக்க முடியும்.

அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்

குளிர்ந்த மற்றும் சூடான அலுமினியம் ஸ்டாம்பிங் இடையே உள்ள வித்தியாசம் என்ன?

அறை வெப்பநிலையில் குளிர்ந்த ஸ்டாம்பிங் செய்யப்படுகிறது, மேலும் எளிய பாகங்களுக்கு ஏற்றதாக இருக்கும் பொருள் ஓட்டத்தை நிர்வகிக்க செர்வோ அழுத்து இயந்திரவியல் பயன்படுத்தப்படுகிறது. சூடான ஸ்டாம்பிங் என்பது 200°C–350°C க்கு அலுமினியம் பிளாங்கை சூடேற்றுவதை உள்ளடக்கியது, இது பொருளின் நீட்சியை 300% வரை அதிகரிக்கிறது, குளிர்ந்த வடிவமைப்பு நிலைமைகளில் பிளந்துவிடும் சிக்கலான வடிவங்களை உருவாக்க இது அனுமதிக்கிறது.

எஃகை விட அலுமினியத்தில் ஸ்பிரிங்பேக் ஏன் மோசமாக இருக்கிறது?

ஸ்பிரிங்பேக் பொருளின் யங் மாடுலஸ் (கடினத்தன்மை) ஆல் ஆளப்படுகிறது. அலுமினியத்தின் யங் மாடுலஸ் தோராயமாக 70 GPa, இது எஃகின் (210 GPa) மூன்றில் ஒரு பகுதி அளவாகும். இந்தக் குறைந்த கடினத்தன்மை வடிவமைப்பு அழுத்தம் நீக்கப்படும்போது அலுமினியம் மிகவும் கணிசமாக நெகிழ்வாக (ஸ்பிரிங் பேக்) மீள காரணமாகிறது, இது மேம்பட்ட டை ஈடுசெய்தல் உத்திகளை தேவைப்படுத்துகிறது.

எஃகு ஸ்டாம்பிங் டைகளை அலுமினியத்திற்கு பயன்படுத்த முடியுமா?

இல்லை. அலுமினியத்தை ஸ்டாம்ப் செய்வதற்கான டைகள் வெவ்வேறு இடைவெளிகளை (பொதுவாக பொருளின் தடிமனில் 10–15%) மற்றும் விரிசல் ஏற்படாமல் தடுக்க மிகவும் பெரிய வட்ட ஆரங்களை (தடிமனின் 8–10 மடங்கு) தேவைப்படுகின்றன. மேலும், அலுமினியத்தின் தேய்மான ஆக்சைடு அடுக்கால் ஏற்படும் படிக்கட்டுதலைத் தடுக்க DLC (டைமண்ட்-லைக் கார்பன்) போன்ற சிறப்பு பூச்சுகள் அடிக்கல் கருவிகளுக்கு அடிக்கடி தேவைப்படுகிறது.

4. அலுமினியத்திற்கான "லிமிட்டிங் டிரா ரேஷியோ" என்ன?

அலுமினிய உலோகக்கலவைகளுக்கான லிமிட்டிங் டிரா ரேஷியோ (LDR) பொதுவாக தோராயமாக 1.6 ஆகும், இதன் பொருள் ஒற்றை டிரா செயல்முறையில் பிளாங்க் விட்டம் பஞ்ச் விட்டத்தின் 1.6 மடங்கை மிஞ்சக்கூடாது என்பதாகும். இது ஸ்டீலை விட மிகவும் குறைவானது, இதில் 2.0 அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட LDRகளை எதிர்கொள்ள முடியும், எனவே அலுமினியத்திற்கு மிகவும் குறைந்த அளவிலான செயல்முறை வடிவமைப்புகள் அல்லது பல டிரா படிகள் தேவைப்படுகின்றன.