纳米碳酸钙在硅酮胶中常见问题及解决办法
2019-03-08 11:19:22
这些白色粉末看起来毫不起眼,它却简直占有每年无机粉体运用量的70%以上,是塑料工业中运用数量最大、运用面最广的粉体填料——碳酸钙,以低价的报价、优异的加工功能等很多长处成为塑料加工职业首选的材料。除了塑料范畴,碳酸钙在硅酮胶中的运用也越来越多。
通常在制备硅酮胶时会参加少数的纳米碳酸钙(CCR)来补强,并下降成本,别的也使胶体坚持杰出外观。可是纳米碳酸钙在运用过程中需求留意以下几个问题:
1、水分含量构成粉体聚会
碳酸钙水分较高,则颗粒表面的羟基(-OH)增多,其聚集体呈现出彼此凝集的倾向,在液聚会硅烷效果下构成三维网络,使胶料的黏度增大,并在基猜中构成1~3mm颗粒,构成混炼时刻延伸。因而,碳酸体在运用前须烘干,操控水分含量在0.8%以下。
2、二次聚会构成粒径较大
二次聚会一般简单呈现在粒径较小的纳米碳酸钙产品中,跟着纳米碳酸钙粒径的规模缩小到40-60nm时,颗粒比表面积增大(22~34m2/g),内聚力增强,易构成结合严密的硬团,即为多孔状的二次粒子。硅酮胶捏合过程中二次粒子难以涣散均匀,并且颗粒数量较多时,制品表面简单呈现颗粒,乃至“麻面”或“雾面”现象。因而需求经过一次或屡次研磨将涣散,或许延伸捏合时刻。
3、PH值过高催化固化
Ph值过高会使硅酮胶的贮存稳定性下降,Ph越高,硅酮胶固化越快。贮存稳定性是硅酮胶制品的一个非常重要的质量指标,理论上碳酸钙的PH值呈弱碱性,能够选用弱有机酸或有机酸盐,对其进行表面包覆,对碳酸钙表面有必定的中和效果,将其PH值操控在9.5以下。
4、表面处理缺少或过剩
当表面处理缺少时,碳酸钙颗粒表面为极性部分,与硅酮胶中非极性有机物中难相容,构成涣散困难,呈现混炼时难“吃粉”延伸捏合时刻,即便充沛混合后,因为碳酸钙表面缺少满足有机物表面活性剂包覆,使硅酮胶系统与极性碳酸钙界面触摸几率显着添加,而碳酸钙表面存在较多的羟基,这些基团能与液相硅橡胶分子链中的Si-O键构成氢键(物理吸附),其成果将会发生两种不同的效果:一方面导致硫化胶物理力学功能的进步,另一方面也会在系统内部发生结构化现象,导致胶料的贮存稳定性下降。
当表面处理剂过剩时对硅酮胶的出产相同发生晦气影响,或许构成黏结功能下降、制品物理功能下降。
对黏结功能的影响:
因为硅酮胶是一种粘胶制品,要求有必要与施工介质表面有杰出的黏粘功能,为进步这种黏粘功能,硅酮胶配方中较多选用硅烷偶联剂改善增强,这种黏粘功能是靠硅烷偶联剂中的活性基团与施工介质表面以范德华力或氢键构成物理吸附或许凭借基团的反响构成化学键。当碳酸钙表面处理剂过量时,其有机基团数量显着增多(特别以有机杂合物为首要表面处理剂的纳米碳酸钙产品更为显着),硅烷偶联剂中的部分基团会与碳酸钙表面活性剂分子中有机基团键合,然后影响对施工界面黏结功能。
对制品物理功能的影响:
表面处理剂过量使碳酸钙颗粒表面与硅酮胶系统直接氢键结合的几率削减,首要依托表面活性剂有机分子与系统的结合,因为碳酸钙表面活性剂分子以有机长链分子为主,这种有机分子之间的结合力体现较为柔性,因而固化后的硅酮胶制品模量较低,如果在碳酸钙表面有恰当的一部分能与硅酮胶系统氢键结合,则系统的网状结构更为结实,内聚力更强。这样的制品抗撕裂强度会有所进步。别的,表面处理剂中的短链有机物易挥发,当处理过量时,产品的挥发份会升高,使硅酮胶真空捏合过程中抽出的低沸点有机物添加。
5、影响脱醇型胶贮存稳定性
在一些硅酮胶厂商中曾呈现过该问题,给对纳米碳酸钙和硅酮胶厂商带来较大的困惑。因为硅酮胶的出产工艺及产品特性决议硅酮胶制品在参加交联剂后制得的制品须密封贮存,一旦制品呈现质量问题则很难对制品进行返工处理,构成的丢失较大。
据相关材料闪现,脱醇型硅酮胶一般多选用高水解活性硅烷偶联剂,在没有引进羟基和水分铲除剂情况下,碳酸钙中的微量水分和硅烷偶联剂简单反响生成游离醇,然后引起系统的贮存稳定性和硫化功能下降。特别是表面处理缺少的产品在贮存过程中吸潮非常快,加之纳米碳酸钙二次粒子水分自身就很难扫除,因而有理由以为该条件下的碳酸钙颗粒表面具有较多水分和羟基,相应构成以碳酸钙为结点的部分微观网状结构,严峻时呈现部分微观结构化,应力会集现象,构成较多散布均匀的细微“颗粒”(实践缩短或突起)。
这种“颗粒”还有一个独特现象是当系统温度升高时会逐步消失,能够解释为:因为系统温度升高,分子热运动加重,使微观的交联结合被损坏,部分应力随之削弱或消失,故硅酮胶表面和内部分子结构康复到正常状况,出了暂时的“颗粒”消失。当系统温度下降后,“颗粒”在本来方位从头闪现。
汽车用型钢
2019-03-18 08:36:58
序号部 位5.50E5.00S6.00T6.57.01腰 宽136±1.5138士1.2+1.8
167
-1.0+1.8
167.5
-1.0+1.8
193
-1.0
2
腰 厚+0.5
4.0
-0.3+0.5
5.0
-0.3+0.4
6.2
-0.5+0.5
6.0
-0.4+0.5
5.0
-0.4
3腿 宽+2.4
16
-0.6+2.4
24
-0.8+2.9
27.5
-0.8+3.0
22.5
-0.5+3.0
22
-0.54腿 高+1.0
22
-0.533.5±0.438±0.635.5±0.638±0.65腿 厚 +0.4
6
-0.2+0.2
7
-0.56.5士0.46.5±0.56槽口宽 +0.7
10
0+0.7
12
-0.5 7槽底宽 +0.7
9
-0.3+0.7
11.5
-0.5 8槽全深+0.6
7.5
-0.3+0.45
10
-0.5+0.45
11
-0.5+0.5
8
-0.3+0.45
ll
-0.59槽底外表面至
槽内侧顶点距+0.7
14
-0.3+0.75
15.5
-0.3+0.95
19
-0.3+0.5
15.7
-0.5+0.7
19
-0.410槽内外侧高度差 +0.75
1
- 0+0.75
1
- 0 11槽中心至外侧距 +1.0
12.5
-0.7土1.0
15.8
-1.0
表4-102型钢的牌号和化学成分牌号化学成分(质量分数)(%) 汽车用型钢CSiMnPS12LW0.08~O.140.12~0.22O.25~0.55≤O.040≤0.04015LW0.12~0.190.35-0.65
注:钢中镍、铬、铜的残余含量”应各不大于O.30%,供方若能保证合格可不做分析。牌 号抗拉强度ób /MPa伸长率δ50(%)≥冷弯180°d=2a12LW355~47030良好15LW375~49027
注:d为弯心直径;a为腹板厚度。
一种汽车用浮点型钢质薄壁镀铬汽缸套,包括本体,在本体上固设有上支撑端、下支撑端、本体外圆面、本体内孔工作面、导向部、下端面,在本体内孔工作面上固设有130-150°交叉网纹、均匀分布的蝌蚪状储油池。本实用新型的优点为:可较研磨型钢质汽缸套的耗油量明显下降,节能效果好;尾气排放量达标,减少对环境的污染;使用寿命长,可达30万公里。
汽车用铝板优势与特性
2019-01-09 09:34:01
合金应用于汽车,既有明显的减重节能效果,又符合安全环保及汽车用材的发展趋势,具有重大的经济效益和社会效益。由于汽车车身重量在整车中举足轻重,因此开发高性能且具有特色的汽车车身板材是我国汽车轻量化进程中的一个重要环节。
当前我国汽车中车身板材中没有大范围应用铝合金主要是因为铝合金的价格比普通钢材的价格要高出2倍左右并且铝合金钢板的冲压成型难度要 比普通钢板高。这两个问题 困扰着汽车车身应用铝合金板材的使用范围。但是随着科学技术的不断发展这些问题都会得到良好解决。
首先,冶炼技术的提高和进步会使生产率不断提高所以铝合金的单位价格将有不断下降的趋势并且世界各国政府和人民的环保观念逐渐增强 因而会强烈要求汽车厂商通过改变技术和成本来采用更多的铝合金。
其次,针对铝合金板材的冲压性能不高的问题可以一方面通过对材料学研究来合理优化各中合金元素的配比,通过个元素之间合理的配比和相互作用来提高合金的综合性能,一方面可以改进工艺如热处理工艺和轧制工艺等提高铝合金板材的冲压成型能力。
汽车用铝合金材料
2018-12-29 11:29:07
汽车车身用铝合金材料主要包括2000系、5000系、6000系合金板材、型材、管材及高性能铸铝,不同受力部位采用不同型号的铝合金材料。
骨架部分:车身受力最大的部分,采用2000系或7000系材料,可热处理强化。
蒙皮部分:车身次要的受力部位,采用5000系或6000系材料。
车门部分:采用5000系或6000系材料。
底板部分:采用5000系或6000系材料。
内饰部分:采用1000系或5000系材料,无热处理强化。
座椅部分:采用2000系或6000系材料,可热处理强化。
铸件:采用高性能铸铝合金,可热处理强化。
铝合金板材主要有2000系、5000系和6000系合金。
2000系合金是一种热处理可强化的铝合金,具有优良的锻造性、较高的强度和良好的焊接性能,很好的烘烤强化效应,但其抗腐蚀性则比其他系列的铝合金差。目前,2036和2022合金已部分用于汽车车身板材。
5000系合金是一种热处理不可强化的铝合金,具有良好的抗腐蚀性和焊接性能,但退火状态下在加工变形时可能产生吕德斯线和延迟屈服,因此主要用于车身内板等形状复杂的部位。
6000系合金属于热处理可强化铝合金,具有较高的强度、较好的塑性和优良的耐腐蚀性。与钢板相比,6000系2T4态板材的屈服强度和抗拉强度相近,硬化系数甚至超过钢板。目前,6009、6010和6016铝合金由于其塑性好,并在成形后的喷漆烘烤过程中可实现人工时效而获得较高强度等特征,被用于汽车车身外板和内板。奥迪A8的车身板采用了本系铝合金。另外,为增强汽车的缓冲能力和增强抗疲劳强度,德国VAW、日本KOK、中国西南铝业均以此系合金为基础,研制和开发了高性能的汽车用铝板和铝型材。目前,6000系合金为车身板主力。
关于断桥铝门窗硅酮玻璃胶的基本知识。
2019-03-04 10:21:10
不管什么样的高级门窗在运用的时分都会有空隙就有必要用建筑胶密封住,才干确保门窗有杰出功能。他们分别是防水密封胶、发泡胶、硅酮玻璃胶,这是门窗设备中必用的产品,在塑钢门窗设备中会用到防水密封胶、发泡胶;而断桥铝门窗设备中会用到发泡胶、硅酮玻璃胶或许以上三种都会用到。
硅酮密封胶是以聚二甲基硅氧烷为首要原料,辅以交联剂、填料、增塑剂、偶联剂、催化剂在真空状态下混合而成的膏状物,在室温下经过与空气中的水发作应固化构成弹性硅橡胶。
一:硅酮玻璃胶分类
硅酮玻璃胶从产品包装上可分为两类:单组份和双组份。单组份的硅酮胶,其固化是因触摸空气中的水分而发作物理性质的改动;双组份则是指硅酮胶分红A、B两组,任何一组独自存在都不能构成固化,但两组胶浆一旦混合就发作固化。现在商场上常见的是单组份硅酮玻璃胶,本书以介绍此种玻璃胶为主。
单组份硅酮玻璃胶按性质又分为酸性胶和中性胶两种。酸性玻璃胶首要用于玻璃和其它建筑材料之间的一般性粘接。而中性胶克服了酸性胶腐蚀金属材料和与碱性材料发作反响的特色,因而适用范围更广,其商场报价比酸性胶稍高。商场上比较特殊的一类玻璃胶是硅酮结构密封胶,因其直接用于玻璃幕墙的金属和玻璃结构或非结构性粘合安装,故质量要求和产品层次是玻璃胶中较高的,其商场报价也较高。
二:硅酮玻璃胶简述
单组份硅酮玻璃胶是一种相似软膏,一旦触摸空气中的水分就会固化成一种坚韧的橡胶类固体的材料。硅酮玻璃胶的粘接力强,拉伸强度大,一起又具有耐候性、抗振性,和防潮、抗臭气和习惯冷热改动大的特色。加之其较广泛的适用性,能完成大多数建材产品之间的粘合,因而运用价值非常大。硅酮玻璃胶由其不会因本身的分量而活动,所以能够用于过顶或侧壁的接缝而不发作下陷,塌落或流走。它首要用于干洁的金属、玻璃,大多数不含油脂的木材、硅酮树脂、加硫硅橡胶、陶瓷、天然及合成纤维,以及许多油漆塑料表面的粘接。质量好的硅酮玻璃胶在摄氏零度以下运用不会发作揉捏不出、物理特性改动等现象。充沛固化的硅酮玻璃胶在温度到204℃(400oF)的情况下运用仍能坚持继续有用,但温度高达218℃(428oF)时,有用时刻会缩短。硅酮玻璃胶有多种色彩,常用色彩有黑色、瓷白、通明、银灰、灰、古铜六种。其它色彩可根据客户要求订做。
三:硅酮玻璃胶用处
(一)、酸性玻璃胶
1、适合作密封、阻塞防漏及防风雨用处,室内室外两者皆宜(室内效果更佳),防渗防漏效果显著。
2、粘接轿车的各种内部装修,包含:金属、织物和有机织物及塑料。
3、接合加热和制冷设备上的垫片。
4、在金属表面加装无螺孔的筋条、铭牌以及漆加塑料材料。5、对烘箱门上的窗口、气体用具上的烟道、管道接头、通道门进行封口。
6、为齿轮箱、压缩机、泵供给即时成形的防漏垫。
7、对船仓以及窗口密封。
8、拖车、货车驾驶室玻璃窗的密封。
9、粘合和密封设备部件。
10、构成防磨涂层。
11、镶嵌和填充薄金属片迭层、道管网络和设备机壳。
(二)、中性耐候胶
1、适用于各种幕墙耐候密封,特别引荐用于玻璃幕墙、铝塑板幕墙、石材干挂的耐候密封;
2、金属、玻璃、铝材、瓷砖、有机玻璃、镀膜玻璃间的接缝密封;
3、混凝土、水泥、砖石、岩石、大理石、钢材、木材、阳极处理铝材及涂漆铝材表面的接缝密封。大多数情况下都无需运用底漆。
(三)、硅酮结构胶
1、首要用于玻璃幕墙的金属和玻璃间结构或非结构性粘合安装。
2、它能将玻璃直接和金属构件表面衔接构成单一安装组件,满意全隐或半隐框的幕墙规划要求。
3、中空玻璃的结构性粘接密封。
四:各种硅酮玻璃胶运用时均会遭到以下约束
1、长时刻浸水的当地不宜施工;
2、不与会渗出油脂、增塑剂或溶剂的材料相溶;
3、结霜或湿润的表面不能粘合;
4、彻底密闭处无法固化(硅胶需*空气中的水分固化);
5、基材表面不洁净或不结实。
(一)、酸性玻璃胶更有以下约束条件:
酸性硅酮玻璃胶会腐蚀或不能粘合铜、黄铜(及其它含铜合金)、镁、锌、电镀金属(及其它含锌合金),一起主张砖石料制成物品及碳化铁体基质上不要运用酸性玻璃胶,在甲基酸盐(PLEXIGLAS)、聚碳酸、聚、聚乙烯和TEFLON(特氟隆、聚四氟乙烯)制成的材料上运用本品将无法取得很好的粘接效果及好的相溶性。移动大于接缝宽度25%的衔接也不适合用酸性玻璃胶,在结构用玻璃上也较好不必普通酸性玻璃胶(酸性结构胶在外),别的在有磨蚀以及会发作本质坏处的当地不该运用酸性玻璃胶。硅酮酸性胶的基材表面温度超越40℃不宜施工。
(二)、中性耐候胶还有以下约束条件:
中性耐候胶不适用于结构性玻璃安装;基材表面温度超越50℃不宜施工。
(三)、硅酮结构胶还有以下约束条件:
硅酮结构胶的基材表面温度超越40℃不宜施工。
五:硅酮玻璃胶运用办法
1、运用:单组份硅酮玻璃胶即时能够运用,用打胶很简单将它从胶瓶内打出,并可用抹刀或木片修整其表面。
2、粘住时刻:硅酮胶的固化进程是由表面向内开展的,不同特性的硅胶表干时刻和固化时刻都不尽相同(固化时刻的具体阐明请参阅第四篇的《技术参数》内容),所以若要对表面进行修补有必要在玻璃胶表干前进行(酸性胶、中性通明胶一般应在5-10分钟内,中性杂色胶一般应在30分钟内)。假如选用分色纸来掩盖某一当地,涂胶后,必定要在外皮构成前取走。
3、固化时刻:玻璃胶的固化时刻是跟着粘接厚度添加而添加的,例如12mm厚度的酸性玻璃胶,或许需3-4天才干凝结,但约24小时内,已有3mm的外层已固化。粘接玻璃、金属或大多数木材时,室温下72小时后就具有20磅/英寸的抗剥离强度。若运用玻璃胶的当地部分或悉数关闭,那么,固化时刻则由密闭的紧密程度决议。在密闭的当地,就有或许永久坚持不固化。若进步温度将使玻璃胶变软。金属与金属粘合面的空隙不该超越25mm。在各种粘接场合,包含密闭情况下,粘接后的设备运用前,应全面查看粘接效果。酸性玻璃胶在固化进程中,因醋酸的蒸发会发作一股味,这种味将在固化进程中消失,固化后将无任何异味。
4、粘接:
A.将金属及塑料表面彻底擦净,去油污,然后除了塑料先用漂洗悉数表面外,橡胶表面运用砂纸打磨,然后用擦。运用时请恪守运用该溶剂的留心事项。
B.将玻璃胶均匀涂在准备就绪的物体表面上,假如是将两个表面粘接起来,可把一面先找方位放好,再用满足的力揉捏另一面以挤出空气,但留心不要挤出玻璃胶。
C.将粘接的设备置于室温下,待玻璃胶固化。
5、密封:将硅酮玻璃胶用于密封的场合,也相同依照上述几个进程进行,将玻璃胶用力挤入接合面或缝隙中,使玻璃胶与表面充沛触摸。
6、清洁:玻璃胶未固化前可用布条或纸巾擦掉,固化后则须用刮刀刮去或二、等溶剂擦拭。
7、留心事项:酸性玻璃胶在固化进程中会释放出刺激性气体,对人的眼睛和呼吸道有刺激性效果。醇型中性胶在固化进程中释放出甲醇。甲醇有潜在的致癌风险,并是已知的皮肤和呼吸道过敏物,蒸发气体会使眼睛、鼻、咽喉发炎。所以应在通风杰出的环境中运用本产品,防止进入眼睛或长时刻与皮肤触摸(运用后,吃饭、吸烟前应洗手),不得咽入本品。勿让儿童触摸;施工场所应通风杰出;如不小心溅入眼睛,运用清水冲刷,并随即求医。彻底固化后的玻璃胶则无任何风险。
8、一般攻略:运用前,请仔细阅读玻璃胶的正确施工办法和用处,请留心对安全运用和有关对身体健康损害的阐明。
六:硅酮玻璃胶存储
贮存和寄存期限玻璃胶应寄存于阴凉、枯燥处,30℃以下。质量好的酸性玻璃胶可确保有用保存期12个月以上,一般酸性玻璃胶可保存6个月以上;中性耐候及结构胶可确保9个月以上的保质期。假如瓶已翻开,请在短期内运用完;玻璃胶如未用完,胶瓶有必要密封,再次运用时,应旋下瓶嘴,去除一切阻塞物或替换瓶嘴。
汽车工业用铝概况
2019-03-11 09:56:47
跟着近年来我国交通运输制作部分的开展,轿车工业成为铝需术增加最快的商场,也是铝的最大商场,超过了包装和建筑业商场。 铝合金材料具有高的导电性、导热性,比重小,塑性好,易成形,易收回使用。铸、锻、冲压工艺均适合于铝合金制作各类轿车零件。因而,铝在交通工具制作范畴,尤其是轿车制作范畴使用非常广泛,按用处区分,大致包含:
——壳体类零件,如:缸体,缸盖,离合器罩,变速箱壳体,机泵体及盖,压缩机壳体,发电机壳体,制动泵壳体,减震器壳体;
——支架类零件,如:方向盘骨架,底盘部分支架;
——部件,如:活塞,轴瓦,铝车轮,水冷散热器,空调用冷凝器、蒸发器,暖风散热器,进气歧管等;
——其它:管路,插接件,门内板,客车车窗。
几种部件所选用的铝合金牌号
零件称号 铝合金牌号 首要铸造工艺
缸体 A390 压力铸造/低压铸造
缸盖 A319 金属型重力铸造/低压铸造
车 A356 压力铸造/低压铸造/金属型
进气歧管 A333 金属型重力铸造/低压铸造
气室罩盖 A380 压力铸造
油底壳 A380 压力铸造
变速器壳体 A380 压力铸造
活塞 A339 金属型重力铸造
加拿大汽车用铝的研究开发
2019-01-16 09:34:57
加拿大是世界上汽车工业大国之一,美国和日本世界著名汽车公司都在加拿大设有汽车制造厂,从而有力推动了加拿大汽车工业的发展。同时加拿大又是世界上有色金属资源丰富的国家之一,铝矾土、锌、镁、铜、镍等资源储量均在世界前几名,还拥有采选冶和深加工企业。
随着全球汽车工业的迅猛发展,加上全球对环境保护定法的不断完善,对能源消费的控制加剧,汽车工业正在不断寻求汽车减轻重量,降低燃料消耗和减少Co2排放的新材料,因此铝就成为了汽车部件较受青睐原材料之一,一直受到汽车工业的关注。
1 加拿大AuTo21项目
AuTo 21项目是加拿大汽车研究开发项目,是大学、科研院所和私营企业之间建立起来的研究开发伙伴关系,成立于2001年,是加拿大知名的汽车研究社团组织。该项目年研究经费约为1200万加元,由加拿大各汽车工业提供资金支持,研究领域包括材料、加工、健康和安全,汽车动力系部件,燃料和排放物,设计工艺技术,人工智能系统和传感器。目前共有42个项目,受到AuTo 21支持的项目有5个,资金支持为330万加元,这5个项目集中在汽车用铝和镁方面。汽车用材料和加工研究占到了AuTo21项目的较大比例。 2 汽车用铝板和铝箔的研究开发
众所周知,汽车用铝合金铸造件已经在汽车工业上普及开来,但是汽车用铝合金板却有着极大开发潜力。加拿大Mc Master大学的材料工程学教授戴维威尔金森先生的汽车用铝合金化学强化成形性项目既是研究铝合金深冲板,因为铝合金强度优异且重量轻,汽车制造商对于利用铝合金作为汽车车体板非常感兴趣,但是由于铝合金内的夹杂降低了铝板成形性,并且很难冲压,威尔金森研究小组通过在铝合金里加入稀土元素来改变铝合金的性能来满足汽车用铝板的要求,减少夹杂和易于冲压成形。一但开发出来较有希望的铝合金化学构成,研究小组将尝试生产板坯并进行轧制。 3 继续研究开发铝合金铸造件加工新技术
加拿大温莎大学机械工程教授杰瑞索柯罗夫斯基领导的研究小组重点研究改进目前铸造工艺技术和开发新型铝合金的一体化理念。
新型铝合金开发还包括熔体处理、铸造和热处理工艺技术。工业合作伙伴和研究机构确认了四个关键加工工序,这四个加工工序会使汽车用铝合金部件数量大幅度增加。这些汽车用铝合金部件是车轮、发动机体,汽缸盖,进气岐管,新一代活塞。这四个工工序是熔体处理、合金开发、铸造技术和热处理机加工。 4 研究开发铝合金材料焊接和连接技术
加拿大多伦多大学材料工程学教授汤姆诺斯先生领导的研究小组重点研究铝合金板材料的磨擦点焊接技术(Friction spot welding),简称FSW,铝合金在汽车工业方面用来加工许多部件,焊炬喷嘴磨损是传统电阻点焊一直存在的一个问题。磨擦点焊技术作为电阻点焊技术的一个替代技术在点焊接铝合金时不存在有焊炬喷咀磨耗问题,设备成本节省和能源消耗降低相当可观,并且在摩擦点焊时不会发生焙融状态铝合金飞溅现象。北美洲汽车制造商正在评价这一技术,因为该项技术仍处于研究开发阶段,所以其应用仍受到限止。
综上所述,加拿大十分重视汽车用轻金属材料部件的研究开发,其AuTo 21汽车研究开发项目的速度和实施就是有力的证明,目前有11所加拿大大学和2所美国大学参与了AuTo 21项目,还有24家公司参与了AuTo 21项目,其中包括美铝、福特汽车公司、加拿大Nemak公司,麦瑞迪思技术公司和蒂明柯有限公司。
汽车用铝合金材料具备的效应
2018-12-20 09:35:33
铝合金及其加工材由于具有一系列优良特性,诸如密度小、比强度和比刚度高、弹性好、抗冲击性能良好、耐腐蚀、耐磨、高导电、高导热、易表面着色、良好的加工成型性以及高的回收再生性等,因此,在工程领域内,铝一直被认为是“机会金属”或‘希望金属“,铝工业一直被认为“朝阳工业”。 早期,由于铝的价格较昂贵,在汽油既充足又便宜的年代,它被排斥在汽车工业和其它相关制造行业之外。但是,到1973年,由于石油危机的影响,这种观点被完全改变,为了节约能源、减少汽车尾气对空气的污染和保护日益恶化的臭氧层,铝合金材料才得以迅速地进入汽车领域,目前汽车零件的铝合金化程度正在与日俱增。 铝合金材料大量用于汽车工业,无论从汽车制造、汽车运营、废旧汽车回收等方面考虑,它都带来巨大的经济效益,而且随着汽车产量和社会保有量的增加,这种效应将更加明显。汽车用铝合金材料量增加后所带来的效应主要体现在以下几个方面: (1)明显的减重效益 为了减轻汽车自重,一是改进汽车的结构设计,二是选用轻质材料(如铝合金、镁合金、塑料等)制造。到目前为止,前者已无太大的迥旋余地,因而汽车行业普遍注重于开发利用新的高强度钢材或铝、镁等合金材料。在轻质材料中,由于聚合物类的塑料制品在回收中又存在环境污染问题、镁合金材料的价格和安全性也限制了它的广泛应用。而铝合金材料由于有丰富的资源,随着电力工业的发展和铝冶炼工艺的改进,将使铝的产量迅速增加,成本相应下降,铝合金材料更兼有质轻(钢铁、铝、镁、塑料的密度分别为:7.8、2.7、1.74、1.1-1.2g/cm3)和良好的成型性、可焊性、抗蚀性、表面易着色性,而且铝合金材料的回收率约为80%,有60%的汽车用铝合金材料来自回收的废料,预计到2015年回收率可进一步提高到90%以上。理论上铝制汽车可以比钢制汽车减轻重量达30%-40%,其中铝质发动机可减重30%,铝散热器比铜的轻20%-40%,轿车车身的比钢材制品减重40%以上,汽车铝车轮可减重30%。因此,铝合金材料是汽车轻量化最理想的材料之一,见表1。 (2)可观的节能效果 减少燃油消耗的途径一般为:提高发动机效率(从设计着手),减少行驶阻力,改善传动机构效率及减轻汽车自重等,其中最有效的措施是减轻汽车自重,铝合金材料在汽车上的大量使用,正好满足这一点。 据资料介绍,一般车重每减轻1公斤则1升汽油可使汽车多行驶0.011公里,或者每运行1万公里就可节省汽油0.7公升,如果轿车用铝合金材料量达100公斤,那么每台轿车每年可节约汽油175升。预计到2012年,我国轿车的社会保有量将达10000?12000万辆,届时每年节省汽油1000亿升以上,节能效果十分可观的。 (3)减少大气污染,改善环境质量 汽车减重的同时,也减少了二氧化碳排放量(车重减少50%,CO2排放减少13%)。有人算了一笔帐,如果美国的轿车重量减轻25%,每天将节油75万桶,全年可减少二氧化碳排放量1.01亿吨,同时,氮气物、硫化物等的排放量也会相应减少,因而可大大减少环境污染,提高环境质量。 (4)有助于提高汽车的行驶性能,乘客的舒适性和安全性。 减轻车重可提高汽车的行驶性能,美国铝业协会提出,如果车重减轻25%,就可使汽车加速到60mph的时间从原来的10秒减少到6秒钟;使用铝合金车轮,使震动变小,可以使用更轻的反弹缓冲器;由于使用铝合金材料是在不减少汽车容积的情况下减轻汽车自重,减重效果为125%。因而使汽车更稳定,乘客空间变大,在受冲击时铝合金结构能吸收分散更多的能量;因而更具舒适性和安全性。
汽车用铝对铝挤压企业的要求
2019-01-15 09:49:20
摘要: 随着中国汽车工业的发展,汽车技术更新以及节能减排要求,挤压铝在汽车上应用得到发展。 首先介绍汽车挤压铝(变形铝合金)的应用和常用合金物理化学性能。 再次,为了满足汽车工业的要求,铝挤压企业需要具备那些能力,并强调过程控制、统计分析(SPC)、潜在失效模式及后果分析(FMEA)、技术开发和持续改善等。 较后是汽车挤压铝制造企业的介绍。
关键词:精密铝管;汽车用铝;变形铝合金;铝挤压;无锡海特铝业
Extrusion aluminium companies are developing along with China automotive industry blooming which require new technical create, energy save and emission reduce. It’s a brief introduction of the applications of extrusion aluminium (wrought aluminium alloy) in automotive. List the main automotive aluminium alloy of mechanical properties and chemical compositions. What ability shall be prepared to provide automotive aluminium to focus the requirement from car makers? Point out the process control, SPC, FMEA, R&D and Kaizan(KCI). Excellent automotive aluminium manufacturer introduce at last. KEYWORDS: Automotive extrusion aluminium, Wrought aluminium alloy, Precision drawn aluminium tube, Extrusion aluminium, Wuxi Hatal aluminium co., ltd. 铝合金在汽车上已经得到比较广泛的应用,汽车用挤压变形铝合金主要应用于热交换系统,车身系等。随着技术更新以及节能减排要求,减震系统,制动系统,转向控制系统等汽车零件也在逐步采用挤压铝材料。
1.挤压铝合金的基本特性:
-良好的加工性能 Goodformingability -良好的焊接性能Goodweldingperformance -良好的力学性能Goodphysicalproperty -良好的导热、导电性能Goodthermalandelectricalconductivities -良好的耐蚀性Goodcorrosionresistance -良好的环保性Goodenvironmentfriendly
2.铝挤压材料在汽车上的应用:
2.1热交换系统用挤压铝合金 热交换系统中,由于耐腐蚀性,可弯曲性,可焊接性等要求,3系列的3003,5系列的5052,6系列的6063得到充分利用。由于尺寸精度要求高,力学性能和合金的致密性,晶粒等级等高要求,需要采用热挤压、冷拔加工方式以及相关热处理获取优质精密铝管。 2.2汽车制动系统,减振系统,转向控制系统,制冷系统等机械精密加工铝零件汽车零件涉及多种合金材料,在转向系统,制动系统,转向系统,制冷系统应用广泛,常用合金机械性能如表4。 3.汽车用铝对企业的要求
汽车行业在我国发展很快,2009年成为汽车产量突破1000万辆的制造大国,汽车挤压用铝需求量大,多合金品种,多产品规格,交货及时,产品质量稳定并持续改进,因此对其供应链中的材料供应商提出严格的要求:
3.1企业必须通过ISO/TS16949质量管理体系的认证 汽车行业有一个完整的质量供应规范,是在总结各个国家的汽车制造商及协会应汽车行业的要求的基础上,国际汽车工作组(IATF)对欧洲三个规范VDA6.1(德国), AVSQ(意大利),EQQF(法国)和北美QS-9000进行了整和,结合ISO9000标准的基础上,并与日本制造协会共同制定的汽车行业质量管理体系ISO/TS16949:2002,它是国际汽车工业的技术规范。 铝挤压企业要想成为汽车用铝的材料供应商,必须通过这个质量管理体系的认证。
3.2 汽车用铝企业必须满足顾客对产品质量要求,并对以实现这个产品质量的过程能力进行分析还持续改善。
3.2.1挤压铝合金的关键过程及流程图 原材料采购过程;进货控制过程;熔炼过程;挤压过程;热处理;冷拔过程;包装过程;检验过程;运输过程等。
3.2.2附件挤压过程流程图表5 3.2.3汽车用铝企业必须要对所有的过程进行过程能力分析,要充分利用统计技术(SPC)对过程进行控制,并必须持续关注过程中有关产品特性和过程参数变差的控制,减少和预防缺陷的产生,减少浪费,降低质量成本。过程Cpk值不小于1.33,并且要得到客户的确认。
3.3汽车用铝企业不仅仅提供合格的产品,而且要求做到过程的“零缺陷”。 3.3.1为了确保产品和服务实现过程的安全性和可靠性,企业必须运用潜在失效模式及后果分析(FMEA)的方法,找出潜在的可能产生缺陷的原因,确定缺陷的严重性、发生频度和可探测度。
3.3.2附挤压过程潜在失效模式及后果分析表6 (见附页1)
3.3.3FEMA不是一成不变的,本身也是一个持续改进的过程,需要汽车用铝挤压企业,在关注顾客需求的基础上持续改进。
3.4汽车用铝挤压生产企业应运用统计技术对过程进行控制(SPC),测量系统分析等工具确保产品满足客户要求,并且有能力和客户一起参与先期产品质量设计策划(APQP)和生产件批准流程(PPAP)。
3.5汽车行业对所提供的零部件和铝挤压材料,除上述质量过程控制外,还要对合金化学成分、表面质量、尺寸、力学性能等进行优化设计,必须充分满足顾客技术标准。
3.5.1汽车用铝挤压企业要对挤压铝材料的从内部微观组织进行控制,并分析对材料宏观性能的影响。满足客户要求的性能,所需要铝合金晶粒结构,组织特性,成分偏析,含氢量水平等。宏观上不允许存在气孔、裂纹、分层和非金属夹渣等缺陷,并对粗晶环和尺寸精度严格限制。
3.5.2加工企业为实现产品的过程严格受控制,从原辅材料进厂到产品的交付必须要有效的控制和预防。对重要的铝锭、镁锭、锌锭、中间合金、添加剂等各种原材料供应商进行质量控制和检验;并要求供应商必须通过ISO9002质量认证。
4.国内专业汽车用铝挤压材料企业介绍
无锡海特铝业有限公司成立于1990年,是一家专业从事汽车挤压铝合金产品加工的中外合资企业。
无锡海特铝业是中国汽车换热系统精密铝管技术领导者,并一直引导这个行业的发展。目前是大众,通用,奔驰,福特,雪铁龙,标致,丰田,本田等世界汽车制造巨头合格挤压铝材合格供应商。
主要生产汽车热交换系统用铝管和型材,汽车安全系统用棒料,汽车减振系统管型材、汽车制动系统棒材等。年生产能力1.5万吨。公司拥有世界一流的浇铸技术和国内创先的铝挤压技术,全新的检测设备、严格的工艺规定、完善的培训系统和质量保证系统确保产品质量完全达到国内外客户的要求,并把国内汽车用铝管、棒、型材的质量提升到世界一流产品的水平。
公司通过了ISO/TS16949:2002质量体系认证,认证公司为德国DQS,产品面向的市场区域为国内市场及亚太地区。
见附表6:
用铝合金材料实现汽车轻量化
2019-01-11 15:44:08
节能、环保、安全、舒适、智能和网络是汽车技术发展的趋势,尤其是节能和环保更是关系到人类可持续发展的重大问题。因此,降低燃油消耗、减少向大气排出CO2和有害气体及颗粒已成为汽车界主要的研究课题。减少汽车自身质量(汽车轻量化)是汽车降低燃油消耗及减少排放的较有效措施之一。汽车轻量化的途径有两种:一是优化汽车框架结构;另一个是在车身制造上采用轻质材料。而目前常用的轻质材料为铝合金。
目前,世界交通运输业用铝为铝产量的26%,而我国仅为5.7%。随着我国经济的发展和人民生活水平的提高,对交通工具的需求越来越多,因此,铝合金材料在我国交通运输业上的发展空间还很大。
现代轿车发动机活塞几乎都用铸铝合金,这是因为活塞作为主要的往复运动件要靠减重来减小惯性,减轻曲轴配重,提高效率,并需要材料有良好的导热性,较小的热膨胀系数,以及在350℃左右有较好的力学性能,而铸铝合金能符合这些要求。同时由于活塞、连杆采用了铸铝合金件,减轻了质量,从而减少发动机的振动,降低了噪声,使发动机的油耗下降,这也符合汽车的发展趋势。
汽车车身约占汽车曾质量的贺30%,对汽车本身来说,约70%的油耗是用在车身质量上的,所以汽车车身铝化对提高整车燃料经济性至关重要。奥迪汽车公司较早于1980年在Audi80和Audi100上采用了铝合金车门,然后不断扩大应用。1994年奥迪公司斥资800万欧元建立的铝材中心(1994年~2002年),两年前被更名为“奥迪铝材及轻重化设汁中心”。1994年开发靠前代AudiA8全铝空间框架结构(ASF),ASF车身超过了现代轿车钢板车身的强度和安全水平。但汽车自身质量减轻了大约40%。随后于1999年诞生的AudiA2,成为首批采用该技术的批量生产轿车。2002年,奥迪铝材及轻量化设计中心又实现了第二代AudiA8的诞生。
在此期间,美国铝业公司开发了全新的汽车生产技术。如今,铝制车身制造的自动化操作程度已达80%,赶上了传统钢制车身生产的自动化水平。奥迪公司与美国铝业公司一直保持着良好的合作关系,双方合作的目标是共同开发一款全新的可以批量生产的全铝车身汽车。
美国铝业公司为全球汽车制造商提供品种繁多、性能优异的汽车部件和总成,包括车身覆盖件的铝板、压铸轮毂、配电系统、底盘和悬架部件,以及保险杆、发动机支架、传动轴、车顶系统等总成;包括AudiA8的第二代ASF框架结构、宝马5和7系列的铝制悬架、日产Altima的发动机罩和轮毂、法拉利612-Scaglietti的全铝车体结构,以及捷豹XJ采用的真空压铸技术。美铝公司的产品和解决方案使这些车型向着更轻量化、更技术化的方向发展。
目前,制约铝合金在汽车上大量应用的主要原因之一是其价格比钢材的高,为了促进铝合金在汽车上的大量应用,必须降低材料成本。除开发低成本的铝合金和先进的铝合金成形工艺外,回收再生技术可进一步降低铝合金的生产成本。扩大铝合金应用的另一个研究方向是开发新的各种连接技术,今后发展的多材料结构轿车要求连接两种不同类型的材料(如铸铁一铝、钢一铝、铝一镁等),对这些连接技术以及对材料和零件防腐蚀的表面处理技术,是今后扩大铝合金在汽车上应用的重要课题。