ஆட்டோமொபைல் ஸ்டாம்ப் செய்யப்பட்ட பாகங்களுக்கு சரியான பொருளை எவ்வாறு தேர்ந்தெடுப்பது?

பின்வருவனவற்றிற்கான முக்கிய பொருள் தேர்வு முக்கிய அளவுகோல்கள்: வாகன ஸ்டாம்ப் செய்யப்பட்ட பாகங்கள்

உகந்த வாகன ஸ்டாம்ப் செய்யப்பட்ட பாகங்களுக்கான பொருள்கள் வடிவமைப்புத் தன்மை, கட்டமைப்பு வலிமை மற்றும் சூழல் தாங்குதல் ஆகிய மூன்று முக்கிய செயல்திறன் தூண்களைச் சமன் செய்ய வேண்டும். ஒவ்வொரு அளவுகோலும் உற்பத்தி செயல்திறன், செயல்பாட்டு செயல்திறன் மற்றும் வாழ்நாள் நீடித்திருப்புத்தன்மை ஆகியவற்றை நேரடியாகப் பாதிக்கின்றன.

வடிவமைப்புத் தன்மை மற்றும் நீட்சித்தன்மை: பாகத்தின் வடிவ சிக்கலான தன்மைக்கு ஏற்றவாறு பொருளின் ஓட்டத்தை பொருத்துதல்

வடிவமைப்புத் தன்மை (Formability) என்பது உலோகம் ஸ்டாம்பிங் செயல்முறையின் போது பிளவு ஏற்படாமல் எவ்வளவு திறமையாக வடிவமைக்கப்படுகிறது என்பதைக் குறிக்கிறது. ஆழமான இழுத்தல் மூலம் உருவாக்கப்படும் எரிபொருள் நிரப்பு கழுத்துகள் அல்லது சிக்கலான தாங்கிகளின் வடிவங்கள் போன்ற சிக்கலான வடிவமைப்புகளுக்கு, அதிக நீட்சி (>20%) தேவைப்படுகிறது, ஏனெனில் அதிக வடிவ மாற்றத்திற்கு உள்ளாகும் பகுதிகளில் தடிமன் குறைதலால் ஏற்படும் பிளவுகளைத் தடுக்க வேண்டும். r-மதிப்பு (பிளாஸ்டிக் வடிவ மாற்ற விகிதம்) மேலும் பலதிசை ஓட்ட நடத்தையை முன்கூட்டியே கணிக்கிறது, இது சவாலான வடிவங்களில் அளவுகளின் துல்லியத்தை உறுதிப்படுத்துகிறது. குறைந்த கார்பன் எஃகுகள் மற்றும் சில அலுமினியம் கலவைகள் (எ.கா., 5182) இந்த சமநிலையை வெளிப்படுத்துகின்றன, இவை பரப்புத் தரத்தையும் பாகங்களின் மீள்தன்மையையும் பாதுகாத்துக் கொண்டு, ஆழமான வடிவமைப்புகளைக் கொண்ட பாகங்களை நம்பகமாக உற்பத்தி செய்ய உதவுகின்றன.

வலிமைத் தேவைகள்: வடிவமைப்புச் செயல்பாட்டுக்கு ஏற்றவாறு விடுபடு வலிமை மற்றும் இழுவிசை வலிமையை ஒத்திசைக்கும் தேவை

கட்டமைப்பு கூறுகள் அவற்றின் மோதல் மற்றும் சுமை தாங்கும் பங்குகளுக்கு துல்லியமாக சரிசெய்யப்பட்ட வலிமையை தேவைப்படுகின்றன. உள்நுழைவு எதிர்ப்புக்காக B-தண்டுகள் மற்றும் கதவு வளைவுகள் மிக உயர் விடுபடு வலிமை (>980 MPa) கோருகின்றன, அதே நேரத்தில் சுழற்சி சோர்வைத் தாங்குவதற்காக சஸ்பென்ஷன் இணைப்புகள் இழுவிசை வலிமைக்கும் நீட்சித்தன்மைக்கும் இடையேயான சமநிலையை முன்னுரிமையாகக் கொள்கின்றன. DP780 போன்ற மேம்பட்ட உயர்-வலிமை எஃகுகள் (AHSS) 780 MPa இழுவிசை வலிமையுடன் 14% நீட்சித்தன்மையை வழங்குகின்றன—இது ஸ்டாம்பிங் செயல்பாட்டுத் தகுதியை பாதிக்காமல் மோதல் ஆற்றல் உறிஞ்சுதலை மேம்படுத்துகிறது. இந்த இரட்டை தன்மை கணிசமான பாதுகாப்பு முக்கியத்துவம் வாய்ந்த, முன்கூட்டியே கணிக்கக்கூடிய வடிவ மாற்றம் அவசியமாக உள்ள ஸ்டாம்ப் செய்யப்பட்ட கட்டமைப்புகளுக்கான தரத்தை AHSS ஏற்படுத்துகிறது.

வாகனத்தின் பகுதிகள் வாரியாக துரு எதிர்ப்பு மற்றும் சூழல் நிலைத்தன்மை

பொருளின் சிதைவு வாகன சூழல்களுக்கு இடையே மிகவும் மாறுபட்டதாக உள்ளது. வாகனத்தின் கீழ்ப்பகுதி பாகங்கள் சாலை உப்புகளால் கடுமையான துருத்தடை அச்சுக்கு ஆளாகின்றன; இதற்கு 70 கிராம்/மீ² அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட துத்தநாக மூடுதல் கொண்ட துத்தநாகம் பூசப்பட்ட எஃகு தேவைப்படுகிறது—இது உப்பு மூழ்கு சோதனையில் தோராயமாக 500 மணி நேரம் செயல்படும், அதே நேரத்தில் துத்தநாகம் பூசப்படாத எஃகு தோராயமாக 100 மணி நேரமே செயல்படும். வெளியேற்ற அமைப்புகள் 409 ஸ்டெயின்லெஸ் ஸ்டீல் போன்ற வெப்பம் மற்றும் ஆக்ஸிஜனேஷன் எதிர்ப்பு உள்ள உலோகக் கலவைகளை நம்பியுள்ளன, இவை 800°C வரை நிலையானவை. இணைக்கப்பட்ட கூறுகளுக்கு, குழிவு துருத்தடை எதிர்ப்பு மற்றும் மூடுதலின் ஒட்டுதல் வலிமை (>8 MPa) ஆகியவை கற்களால் ஏற்படும் தாக்கங்கள் மற்றும் ஈரப்பதம் உள்நுழைவு ஆகியவற்றிற்கு எதிராக வாகனத்தின் சேவை ஆயுள் முழுவதும் அதன் ஒருமைப்பாட்டை பராமரிக்க அவசியமானவை.

தானுந்து அச்சிடப்பட்ட பாகங்களின் பொருள்களின் ஒப்பீட்டு பகுப்பாய்வு

மேம்பட்ட உயர்-வலிமை எஃகுகள் (AHSS) மற்றும் சூடான-அச்சிடப்பட்ட போரான் எஃகு: வலிமை-எடை விகிதத்தை அதிகபட்சமாக்குதல்

AHSS தரங்கள் பல-கட்ட நுண்கட்டமைப்புகள் மூலம் 600–1500 MPa இடைவெளியில் இழுவிசை வலிமையை அடைகின்றன, இது மருத்து எஃகுடன் ஒப்பிடும்போது பேனல்களின் தடிமனை 25–30% வரை குறைக்க அனுமதிக்கிறது. சூடான-அச்சிடப்பட்ட போரான் எஃகு—~900°C இல் உருவாக்கப்பட்டு, டையிலேயே குளிர்விக்கப்படுகிறது—இழுவிசை வலிமையில் 1800 MPa வரை அடைகிறது மற்றும் கிட்டத்தட்ட பூஜ்ஜிய ஸ்பிரிங்பேக் (springback) ஐக் கொண்டிருக்கிறது, இது A- மற்றும் B-தண்டுகள், கூரை ரெயில்கள் மற்றும் முன்புற மாட்யூள்களுக்கு ஏற்றதாகும். இந்த பொருள்கள் உயர் அழுத்த திறனை (>1000 டன்) மற்றும் சிறப்பு கருவிகளை தேவைப்படுத்தினாலும், அவற்றின் தனித்துவமான வலிமை-எடை விகிதம் மோதல் செயல்திறன் மற்றும் எரிபொருள் திறனில் அளவிடக்கூடிய முன்னேற்றங்களை வழங்குகிறது. இதன் வேர்ல்டாட்டோஸ்டீல் ஆட்டோ/பாடி-இன்-வைட் ரோட்மேப் aHSS இப்போது பிரீமியம் துறைகளில் புதிய வாகனங்களின் BIW நிறையில் 60% ஐ விட அதிகமாக கொண்டுள்ளது என்று உறுதிப்படுத்துகிறது.

அலுமினியம் கலவைகள் மற்றும் கால்வனைஸ்ட் HSLA எஃகு: எடை குறைத்தல், வடிவமைப்புத் திறன் மற்றும் விலை வரம்புகள்

அலுமினியம் கலவைகள் (5xxx மற்றும் 6xxx தொடர்) சமமான எஃகு பாகங்களுடன் ஒப்பிடும்போது பாகங்களின் எடையை 40–50% வரை குறைக்கின்றன—ஆனால் அவற்றின் மூலப்பொருள் விலை ஏறக்குறைய மும்மடங்கு. அவற்றின் குறைந்த வடிவமைப்புத் தன்மை பெரிய வளைவு ஆரங்களை, குறிப்பிட்ட திரவ எண்ணெய்களை மற்றும் விளிம்பு பிளவுகளைத் தவிர்க்க கண்டிப்பான செயல்முறைக் கட்டுப்பாட்டை தேவைப்படுத்துகிறது. மாறாக, துத்தநாகம் பூசப்பட்ட உயர் வலிமை குறைந்த அளவு கலப்பு எஃகு (HSLA) நீட்சி >30%, சிறந்த இழுத்தல் தன்மை மற்றும் துத்தநாக பூச்சு மூலம் உள்ளேயே காப்பு வழங்குகிறது. கட்டமைப்பு அல்லாத மூடிகளுக்கு (ஹுட், கதவுகள்), அலுமினியத்தின் எடை குறைப்பு முதலீட்டை நியாயப்படுத்துகிறது. சட்டங்கள், உள் சட்டங்கள் மற்றும் பொருத்தும் தாங்கிகள் போன்ற பாகங்களுக்கு—இங்கு ஒவ்வொரு பாகத்தின் விலை மற்றும் கூட்டு உற்பத்தி வேகம் முடிவெடுக்கும் காரணிகளாக உள்ளன—துத்தநாகம் பூசப்பட்ட HSLA எஃகு பொதுவான தளங்களில் நடைமுறை சார்ந்த, அதிக வெளியீடு கொண்ட தேர்வாக தொடர்ந்து உள்ளது.

வாகன அச்சிடப்பட்ட பாகங்களுக்கான பயன்பாடு-குறிப்பிட்ட வழிகாட்டுதல்கள் – பொருளாதாரங்கள்

எஞ்சின் மூடிக்கு கீழமைந்த பாகங்கள்: வெப்ப நிலைத்தன்மை மற்றும் துரு எதிர்ப்பு (எ.கா., ஸ்டெயின்லெஸ் 301/316)

இயந்திர பிரிவுகள் அச்சிடப்பட்ட பாகங்களை வெப்ப சுழற்சிக்கு (–40°C முதல் +500°F வரை), எண்ணெய்/குளிர்விப்பான் வெளிப்படுத்தலுக்கு மற்றும் சாலை உப்பு மீதிகளுக்கு உட்படுத்துகின்றன. ஆஸ்டெனிட்டிக் ஸ்டெயின்லெஸ் ஸ்டீல்கள்—குறிப்பாக 301 மற்றும் 316 தரங்கள்—வெப்ப காப்பு தகடுகள், சென்சார் கோட்டுகள் மற்றும் டர்போசார்ஜர் ஹவுசிங்களுக்கு தரமானவையாகும். 301 தரம் விரைவாக வேலை-கடினமாகிறது, சிக்கலான வடிவமைப்புகளை ஆதரிக்கிறது; 316 தரம் குளோரைட்-தூண்டப்பட்ட துளையிடலுக்கு மேம்பட்ட எதிர்ப்பை வழங்குவதற்காக மாலிப்டினம் சேர்க்கப்பட்டுள்ளது. இணைப்பு செயல்முறையின் போது—குறிப்பாக மின்தடை வெல்டிங்—வெப்ப விரிவாக்க பொருத்தமின்மையைக் கவனிக்க வேண்டும், ஏனெனில் இது 15+ ஆண்டுகளுக்கு மேலான வெப்ப சுழற்சியின் போது இணைப்பு சோர்வைத் தடுக்கிறது. SAE J2340 இல் விளக்கப்பட்டுள்ளபடி, இயந்திர மூடிக்கு கீழே பயன்படுத்தப்படும் ஸ்டெயின்லெஸ் ஸ்டீல் தரங்கள் 650°C இல் 10,000 மணிநேரத்திற்கு குறைந்தபட்சம் 120 MPa க்கு சீரழிவு உடைவு வலிமையை நிறைவு செய்ய வேண்டும்.

வெளிப்புற உடல்-வெள்ளை மற்றும் கட்டமைப்பு மோதல் மண்டலங்கள்: ஆற்றல் உறிஞ்சுதல் மற்றும் இணைக்கக்கூடியதன்மை ஆகியவற்றை முன்னுரிமை அளித்தல்

உடல் பேனல்கள், தூண்கள் மற்றும் மோதல் ரெயில்களுக்கு, கட்டுப்படுத்தப்பட்ட, படிப்படியான ஆற்றல் உறிஞ்சுதல்—அதாவது உச்ச வலிமை மட்டுமல்ல—ஆகும். இரட்டை-கட்டமைப்பு எஃகுகள் (எ.கா., DP600, DP980) உயர் ஆரம்ப விறைப்புடன் தொடங்கி, படிப்படியான விரிவாக்கத்தை வழங்குகின்றன, இது கணிசமான முறையில் சுருங்கும் மண்டலங்களை உருவாக்க உதவுகிறது. இணைப்புத்தன்மை என்பதும் அத்துணை முக்கியமானது: துத்தநாக-பூசப்பட்ட AHSS (உயர் வலிமை ஸ்டீல்) வடிவமைப்புக்குப் பிறகும் சீரான காப்புத்தன்மையை பராமரிக்கிறது, மேலும் அதிக அளவு உற்பத்தியில் தொடர்ச்சியான ஸ்பாட்-வெல்டிங் லோப் அகலம் மற்றும் நக்கெட் திட்டுத்தன்மையை ஆதரிக்கிறது. வினை-வேக உணர்திறன்—அதாவது, இயக்க சுமைக்கு உட்படும்போது வலிமை எவ்வாறு அதிகரிக்கிறது என்பது—மோதல் மாதிரியில் ஒரு முக்கிய வேறுபாட்டை ஏற்படுத்துகிறது; வலுவான நேர்மறை வினை-வேக பதிலளிப்புடன் கூடிய AHSS தரங்கள், உண்மையான தடை சோதனைகளில் பாரம்பரிய எஃகுகளை விட சிறப்பாகச் செயல்படுகின்றன. IIHS மற்றும் ஐரோப்பிய NCAP சோதனை முறைகளால் உறுதிப்படுத்தப்பட்டுள்ளது போல, இந்த மண்டலங்களில் பொருத்தமான பொருள் தேர்வு உடல் பாதுகாப்பு மதிப்பெண்களை நேரடியாக மேம்படுத்துகிறது, அதே நேரத்தில் எடையை அதிகரிப்பதில்லை.

அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்

ஆட்டோமொபைல் ஸ்டாம்ப் செய்யப்பட்ட பாகங்களுக்கு பொருள்களைத் தேர்ந்தெடுக்கும்போது முக்கிய கவனிக்க வேண்டிய விஷயங்கள் யாவை?

முக்கிய காரணிகள் உருவாக்குதல் தன்மை, கட்டமைப்பு வலிமை மற்றும் சூழல் நிலையில் தாங்குதல் ஆகியவை ஆகும். இந்த தரிசனங்கள் பாகங்களின் உற்பத்தி செயல்திறன், செயல்பாடு மற்றும் பயன்பாட்டு ஆயுளை பாதிக்கின்றன.

சிக்கலான வடிவங்களுக்கான பொருள் தேர்வில் உருவாக்குதல் தன்மை ஏன் முக்கிய காரணியாகும்?

அதிக நீட்சி (>20%) மற்றும் ஏற்ற அளவு r-மதிப்புகளைக் கொண்ட பொருள்கள் ஸ்டாம்பிங் போது விரிச்சல்களைத் தடுக்கின்றன, இதனால் சிக்கலான பாக வடிவமைப்புகளுக்கான அளவு துல்லியத்தை உறுதிப்படுத்துகின்றன.

எந்த காரணிகள் AHSS-ஐ மோதல் எதிர்ப்பு கட்டமைப்பு பாகங்களுக்கு சிறந்ததாக ஆக்குகின்றன?

மேம்பட்ட உயர்-வலிமை எஃகுகள் (AHSS) உயர் விளைவு மற்றும் இழுவிசை வலிமையை வழங்குகின்றன, மேலும் மோதல்களின் போது ஆற்றல் உறிஞ்சுதல் மற்றும் கட்டமைப்பு ஒருமைப்பாட்டை உறுதிப்படுத்துகின்றன.

வாகன பாகங்களுக்காக அலுமினியம் கலவைகள் மற்றும் துத்தநாகம் பூசப்பட்ட HSLA எஃகு ஆகியவை ஒப்பிடும்போது எவ்வாறு உள்ளன?

அலுமினியம் கலவைகள் எடையை அதிகபட்சம் 50% வரை குறைக்கின்றன, ஆனால் அவை உயர் மூலப்பொருள் செலவைக் கொண்டுள்ளன; அதே நேரத்தில் துத்தநாகம் பூசப்பட்ட HSLA எஃகு கட்டமைப்பு பாகங்களுக்கு சிறந்த உருவாக்குதல் தன்மை மற்றும் செலவு திறனை வழங்குகிறது.

அதிக வெப்பநிலை மற்றும் கடுமையான சூழ்நிலைகளுக்கு உள்ளாகும் எஞ்சின் மூடிக்கு கீழ் பாகங்களுக்கு ஏற்ற பொருள்கள் யாவை?

ஸ்டெயின்லெஸ் ஸ்டீல் 301 மற்றும் 316 போன்ற கிரேடுகள் வெப்ப சைக்ளிங்கைத் தாங்கும் தன்மை கொண்டவை மற்றும் கார்ஷனைத் தடுக்கும் தன்மை கொண்டவை; எனவே அவை ஹீட் ஷீல்டுகள் மற்றும் டர்போசார்ஜர் ஹவுசிங்குகளுக்கு ஏற்றவை.