Автомобильная промышленность все больше полагается на сочетание различных материалов в конструкции кузова - и для этого есть веские причины: вес транспортных средств может быть значительно уменьшен при использовании таких материалов, как алюминий или армированные волокном пластмассы, что, помимо прочего, оказывает положительное влияние на производительность и расход топлива., Даже когда-либо более строгие правила выхлопных газов будет трудно соблюдать без прогресса в легкой конструкции. Поэтому современные автомобили характеризуются сочетанием материалов, разработанных до мельчайших деталей. Однако соединение материалов, которые имеют очень разные свойства, является серьезной проблемой.
Ограниченная сила
Комбинация стали и алюминия является одной из наиболее часто используемых комбинаций в легком автомобильном строительстве. Чтобы сэкономить средства, производители сваривают алюминиевые компоненты в области фланца с листами из оцинкованной стали, чтобы их можно было соединить в линию кузова с помощью обычного и недорогого процесса точечной сварки. Однако следует отметить, что эти два материала имеют очень разные физические и химические характеристики, например, с точки зрения теплового расширения, теплопроводности и коррозионной стойкости. Это отрицательно сказывается на качестве и прочности сварного соединения. Формируемость в последующих производственных процессах также строго ограничена.
Картинная галерея
Причина этого кроется в так называемой интерметаллической фазе, которая образуется при сварке стали и алюминия в точке, где два материала соприкасаются и соединяются друг с другом. Слой является хрупким и подвержен образованию трещин и пор - это влияет на стабильность соединения. Международный поставщик автомобилей Magna Steyr также решил эту проблему. Чтобы снизить затраты на производство сварных деталей из стали и алюминия, Магна Штайр подробно изучила процесс соединения и пришла к выводу, что температура оказала решающее влияние на качество шва.
CMT улучшает стабильность
Подвод тепла при сварке во многом определяет толщину интерметаллической фазы. В ходе экспериментов инженеров оказалось, что в идеале это должно быть не более десяти микрометров, чтобы обеспечить стабильное соединение. Для этого специалисты должны были оптимально контролировать температурную кривую - выше температуры плавления алюминия, но ниже температуры испарения цинкового слоя, нанесенного на стальные листы. Однако это не может быть реализовано в большинстве процессов дуги. Magna Steyr наконец нашла решение в Cold Metal Transfer (CMT), «холодном» сварочном процессе, разработанном Fronius.
Процесс CMT значительно снижает подвод тепла по сравнению с другими процессами MIG / MAG. Секрет кроется в цифровом управлении процессом, который автоматически обнаруживает короткие замыкания и поддерживает отрыв капли, оттягивая провод. Во время сварки проволока движется вперед - и, как только происходит короткое замыкание, она снова снимается. Это сохраняет фазу горения дуги очень короткой и уменьшает подвод тепла. Процесс также позволяет непрерывно регулировать подвод энергии к компоненту, подлежащему сварке. Пользователь выигрывает от переноса материала без брызг и оптимальных результатов сварки. Он также предназначен для соединения стали с алюминием, поскольку стальной материал основы не плавится в этих сварных швах, а только смачивается. Поэтому он предлагает идеальные условия для использования в автомобильной промышленности.
Отличный процесс
С помощью процесса сварки CMT и оптимизации сварочной проволоки Magna Steyr разработала технологию надежного и эффективного соединения стали и алюминия. Точно установленная настройка параметров сварки позволяет поддерживать интерметаллическую фазу более тонкой, чем десять микрометров. Механические свойства соединения, таким образом, отвечают всем требованиям, предъявляемым к нему. По сравнению с ранее использовавшимся процессом CMT также обладает тем преимуществом, что больше не требуется сварка с обеих сторон, а только с одной стороны. Дополнительные и более дорогие способы соединения, такие как заклепки, также могут быть исключены.
В 2017 году Magna Steyr получила награду Automotive Innovations Award за инновационные технологии связи, которая присуждается Центром управления автомобилем (CAM) и Pricewaterhouse Coopers (PwC) в Германии. Технология смогла убедить жюри в категории шасси, кузова и экстерьера и позволила Magna быть признанным самым инновационным автомобильным поставщиком. (Qui)