Explicação detalhada do conhecimento da indústria de peças de estampagem de liga de alumínio

As peças estampadas em liga de alumínio são os principais componentes no campo da moderna conformação de metal de precisão. Matrizes de estampagem profissionais e equipamentos de pressão são utilizados para aplicar pressão mecânica constante em placas de liga de alumínio, fazendo com que o material sofra deformação plástica controlável e, finalmente, formando peças estruturais metálicas padronizadas e não{1}}padronizadas de diversas especificações. Combinados com as características básicas dos materiais de liga de alumínio, como baixa densidade, leveza, resistência equilibrada e excelente tenacidade, os componentes de liga de alumínio estampados podem levar em consideração as vantagens da estabilidade estrutural e leveza, substituir efetivamente as peças tradicionais de estampagem de aço e ajudar o equipamento terminal a obter efeitos abrangentes de otimização de redução de peso, economia de energia e redução de custos. Com excelente adaptabilidade de processo, esse tipo de componente de estampagem já penetrou amplamente em campos de fabricação-de ponta, como fabricação de automóveis, aeroespacial, equipamentos médicos de precisão e novos equipamentos de suporte de energia, e se tornou um componente básico essencial para atualização industrial leve. Entre eles, a estampagem de alumínio é um processo de conformação de estampagem de liga de alumínio comum na indústria. Com as características de formação estável, ampla adaptabilidade e forte produção em massa, é a principal escolha de processo para a produção de vários suportes de precisão de liga de alumínio, acessórios fixos e peças estruturais.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A principal vantagem do material das peças estampadas em liga de alumínio são suas excelentes propriedades de leveza. A densidade do alumínio é de apenas 2,70g/cm³, o que é cerca de um{2}}terço da do aço, o que significa que, no mesmo volume, as peças estampadas em liga de alumínio são cerca de 65% mais leves que as peças de aço. Esse recurso tem valor direto para áreas como fabricação de automóveis, suportes fotovoltaicos e aeroespacial. A redução do peso da carroceria do carro pode reduzir diretamente o consumo de combustível ou aumentar a autonomia de cruzeiro dos veículos elétricos. A redução de peso dos suportes fotovoltaicos no telhado pode reduzir os requisitos para a construção de capacidade de carga-e reduzir os custos de reforço estrutural. Tomando como exemplo os acessórios de suporte fotovoltaico de alumínio, depois de usar liga de alumínio em vez de aço, o peso de todo o sistema de suporte pode ser reduzido em mais de 50%, o que não apenas reduz os custos de transporte, mas também torna-a instalação no local mais conveniente e eficiente.

 

Em termos de resistência à corrosão, as ligas de alumínio apresentam vantagens naturais. Depois que o alumínio reage com o oxigênio do ar, um filme de passivação de óxido de alumínio denso e estável se formará espontaneamente na superfície. Este filme pode isolar efetivamente o metal interno do contato com umidade, névoa salina e poluentes industriais, alcançando assim propriedades "inoxidáveis". Ao contrário do aço, que requer proteção de revestimento, as peças estampadas em liga de alumínio podem manter a integridade estrutural por um longo tempo em ambientes externos sem corrosão significativa. Para componentes como o Gancho de Alumínio para Suporte Fotovoltaico de Telhado que ficam expostos à chuva e condensação, esta característica das ligas de alumínio reduz significativamente os custos de manutenção ao longo do ciclo de vida, permitindo que funcione de forma confiável dentro da vida útil projetada de 25 anos da central fotovoltaica. Através do tratamento de anodização, a espessura do filme de óxido pode ser aumentada ainda mais para 10-25 μm, e a resistência à névoa salina pode atingir mais de 480 horas, atendendo aos requisitos para uso em ambientes agressivos, como áreas costeiras e industriais.

 

A liga de alumínio também possui boas propriedades de condutividade elétrica e térmica. O alumínio puro tem uma condutividade elétrica de cerca de 61% da do cobre, mas pesa apenas um{2}}terço do cobre, o que lhe confere uma vantagem competitiva única em peças estruturais que exigem funções condutoras. Em sistemas fotovoltaicos, o trilho solar à prova d'água de liga de alumínio não apenas desempenha um papel de suporte mecânico, mas também serve como parte do caminho de aterramento contínuo para guiar com segurança a corrente de falha da estrutura do módulo fotovoltaico para o sistema de aterramento, eliminando a necessidade de cabos de aterramento adicionais. A condutividade térmica do alumínio é cerca de 5 a 6 vezes maior que a do aço, o que permite que as peças estampadas em liga de alumínio desempenhem simultaneamente as funções duplas de suporte estrutural e gerenciamento térmico em situações onde a dissipação de calor é necessária (como caixas de lâmpadas LED e suportes de módulos de potência).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O processo de fabricação de peças estampadas em liga de alumínio envolve todo o processo, desde a preparação da peça bruta, estampagem, até o pós{0}}processamento. Entre eles, o controle da deformação e a garantia da precisão são as principais dificuldades da tecnologia de processo. Na fase de blanking, de acordo com os requisitos de formato e tamanho da peça, a placa de liga de alumínio é cisalhada com precisão ou cortada a laser para obter o perfil em bruto necessário. Para peças que requerem estampagem profunda subsequente, a qualidade da borda da peça bruta é particularmente importante - quaisquer pequenas rebarbas ou cortes se tornarão pontos de concentração de tensão durante o processo de estampagem, desencadeando o início e a expansão de trincas. Na fase de estampagem, dependendo da complexidade e da profundidade de deformação da peça, uma matriz de processo único, uma matriz composta ou uma matriz progressiva pode ser selecionada. Para peças estampadas em liga de alumínio com espessura fina (< 1.5 mm) and relatively simple shape, high-speed punching machines can be used with progressive dies to produce them, with a cycle rate of 60-120 pieces per minute.

 

Para peças com espessura maior (1.5- 4.0 mm) ou formatos complexos que exigem estiramento de-passagens múltiplas, uma prensa hidráulica pode ser usada com um molde de processo-único para controlar a distribuição de tensão durante o processo de deformação por meio da formação passo-a-passo. O controle de deformação é a característica mais significativa do processo que distingue a estampagem de liga de alumínio da estampagem de aço. Como o alongamento da liga de alumínio à temperatura ambiente é limitado (tomando o estado 5052-O como exemplo, o alongamento é de cerca de 20-25%, enquanto o aço de baixo carbono pode atingir 30-40%), e a velocidade de endurecimento do trabalho é rápida, é necessário usar um método de processamento hierárquico para dividir a margem de corte ou deformação em três estágios: usinagem de desbaste, semiacabamento e acabamento. Na prática de estampagem, isso significa que para peças trefiladas com profundidades maiores, é necessário o desenho em múltiplos passes, com cada passe reduzindo um determinado diâmetro ou aumentando uma certa altura, e organizando um recozimento intermediário entre os passes para eliminar o endurecimento por trabalho e restaurar a plasticidade do material. Em termos de sequência de processamento, é um princípio de processo importante dar prioridade ao processamento da superfície plana e depois ao processamento das ranhuras do furo - primeiro obtenha a forma principal da peça esticando ou dobrando e, em seguida, perfure ou flangeie a superfície plana formada.

 

Isso pode evitar desvios de posição do furo ou rachaduras nas bordas do furo causadas pela punção primeiro e depois pela deformação. Para peças como acessórios de suporte fotovoltaico de alumínio que precisam garantir a planicidade e a precisão da posição do furo, o projeto do processo também precisa considerar a compensação de retorno elástico. O módulo de elasticidade da liga de alumínio é de cerca de 70GPa, que é cerca de um{3}}terço do aço (200GPa), o que significa que sob o mesmo grau de flexão, o ângulo de ressalto da liga de alumínio é cerca de 2-3 vezes maior que o do aço. Portanto, durante a fase de projeto do molde, o ângulo de flexão precisa ser compensado pela flexão excessiva, que geralmente é 1,5-4 graus menor que o ângulo alvo. O valor específico precisa ser determinado através de testes de molde com base na qualidade do material, espessura e raio de curvatura. Na produção contínua de moldes, também é necessário configurar um dispositivo de alimentação automática e um sistema de detecção de etapas de alimentação para garantir a precisão do posicionamento do material entre cada processo e evitar deslocamento da posição de trabalho e descarte do produto causado por erros de alimentação.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

As peças estampadas em liga de alumínio são amplamente utilizadas em muitas indústrias importantes devido ao seu peso leve, alta resistência, resistência à corrosão e boas propriedades de processamento. No campo da fabricação de automóveis, peças estampadas em liga de alumínio são amplamente utilizadas na produção de componentes-de suporte de carga, como vigas de reforço de portas, suportes de motor, vigas anti-colisão, carcaças de baterias e peças estruturais de carroceria. Com as regulamentações de emissões automotivas cada vez mais rigorosas e a busca pela autonomia de cruzeiro de novos veículos energéticos, a proporção de ligas de alumínio na carroceria e no chassi está aumentando ano a ano. De acordo com as "Condições Técnicas Gerais para Peças de Estampagem de Liga de Alumínio para Uso Automotivo" (Projeto de Comentário da Indústria, 2023), as peças de estampagem de liga de alumínio para automóveis são peças automotivas estampadas e formadas a partir de materiais de liga de alumínio. Esta norma apresenta requisitos técnicos claros para a seleção de materiais, qualidade de aparência, tolerância dimensional, propriedades mecânicas e métodos de teste.

Em novas baterias de veículos de energia, a braçadeira de tubo de suporte de montagem de alumínio é usada para fixar o módulo da bateria e a tubulação de resfriamento, o que requer resistência à fadiga vibratória, resistência à corrosão do eletrólito e capacidades de posicionamento preciso. No campo aeroespacial, peças estampadas em liga de alumínio são usadas em suportes de cabine, fixações de instrumentos, corrediças de assento, revestimentos não-de carga-e outros componentes. O campo da aviação é extremamente sensível ao peso, e as vantagens de leveza das peças estampadas em liga de alumínio são totalmente utilizadas aqui; ao mesmo tempo, os requisitos de consistência de lote de materiais, acessibilidade de testes não{4}destrutivos e qualidade de tratamento de superfície são muito mais elevados do que os de produtos industriais em geral. No campo da nova energia fotovoltaica, as peças estampadas em liga de alumínio desempenham um papel insubstituível como componente central de conexão do sistema de suporte fotovoltaico.

 

Especificamente, os acessórios de suporte fotovoltaico de alumínio incluem braçadeiras para conectar módulos fotovoltaicos a trilhos, conectores para encaixe entre trilhos e peças de transição para trilhos e ganchos de telhado. Os acessórios de alumínio para montagem solar exigem boa resistência às intempéries, resistência mecânica suficiente e dimensões geométricas precisas para garantir a segurança e estabilidade dos módulos fotovoltaicos durante décadas de uso externo. O trilho solar à prova d'água em liga de alumínio é a principal estrutura de suporte de carga-no sistema de suporte fotovoltaico. Sua seção-transversal geralmente é projetada para ter formato de U-ou C-. Furos de instalação e ranhuras de drenagem são perfurados no trilho guia em intervalos fixos através do processo de estampagem, o que não só garante a precisão do encaixe com os blocos de pressão e ganchos, mas também garante que a água da chuva possa ser drenada suavemente e evite a corrosão da água. O gancho de fixação de alumínio para suporte fotovoltaico de telhado é usado para fixar o sistema de suporte fotovoltaico na terça sob as telhas. Essas peças geralmente precisam ser anodizadas para atender aos{10}requisitos de proteção contra corrosão externa de longo prazo.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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