MATERIÁLY NA TVÁŘENÍ KOVŮ

METODY TVÁŘENÍ KOVŮ A PLASTŮ

MATERIÁLY NA TVÁŘENÍ KOVŮ • Nejrozšířenější technické materiály železné kovy - OCELI • V současné době – nahrazení NEŽELEZNÉ KOVY – Al, Mg, Ti PLASTY KOMPOZITNÍ MATERIÁLY Hlubokotažné oceli

Vysokopevnostní oceli

Plasty

Hliníkové slitiny - Al Hořčík - Mg Titan - Ti

Kompozitní materiály


MATERIÁLY V AUTOMOBILOVÉM PRŮMYSLU Automobilový průmysl představuje stále největšího odběratele oceli Ocel – materiál na výrobu karosérie automobilu

Přední výrobce automobilů v ČR– ŠKODA AUTO, a.s. Mladá Boleslav ŠKODA AUTO a.s. je největší český výrobce automobilů. Sídlí v Mladé Boleslavi a svojí dlouhou historií navazuje na společnost Laurin & Klement, založenou roku 1895. V letech 1925–1945 součástí průmyslového koncernu Škoda Plzeň, v letech 1945–1990 působila pod názvem AZNP Mladá Boleslav (stále však užívala značku Škoda) a od roku 1990 je součástí koncernu Volkswagen Group.


Minulost/současnost:

Klasické ocelové plechy

Blízká budoucnost: Materiály budoucnosti:

Použití pevnostních plechů AL, Mg, Ti a jejich slitiny

bez povlaku

CRS (cooll roled stamping)

Ocelové plechy s povlakem

CRS (cooll roled stamping)

EG (electro galvanizing)  V praxi jsou používány tři hlavní metody vytváření ochranných povlaků: • HDG - ţárové pokovení ponořením do roztaveného kovu nebo slitin kovů (Fe-Zn, Al-Zn) • EG -elektrolytické nanášení povlaku na bázi zinku (Zn-Fe, Zn-Ni) • nanášení organických povlaků s obsahem zinku


POVLAKY OCELOVÝCH PLECHŮ

EG

HDG


SROVNÁNÍ EG A HDG Výhody povlaku EG lze shrnout do tří základních bodů:

proces neovlivňuje původní mechanické vlastnosti materiálu, zejména jeho hlubokotažnost proces umožňuje přípravu velni tenkých zinkových povlaků proces umožňuje výrobu diferencovaných a jednostranných zinkových povlaků

EG

HDG


OCHRANNÁ FUNKCE POVLAKU V automobilovém průmyslu se nejvíce uplatňují plechy s povlaky na bázi zinku.

Výhody zinku:  relativně nízká cena  výborná korozní ochrana Zinek patří do skupiny neušlechtilých kovů, s tendencí pasivace. V kontaktu s ocelí vystupuje jako anoda a převádí ocel do imunního stavu. Tento elektrochemický článek je podstatou ochrany ocele a jiných kovových materiálů proti korozi. Ochranné působení vrstvy zinku na plechu použitého při výrobě automobilové karoserie má podstatně zvýšit odolnost úplného ochranného systému proti podkorodování a výrazně oddálit korozi ve spárách a dutinách, kde vlastní nátěrový systém není úplný nebo je méně kvalitní. Pro výrobu karoserií se velmi často používají plechy žárově i elektrolyticky pozinkované s ochrannou vrstvou na jedné či obou stranách. Pozinkované plechy se vyznačují vysokou odolností proti korozi, při tažení však mají sklony k zadírání, porušování soudržnosti ochranného povlaku a podkladového materiálu, obnažování základního povrchu apod. Pro zamezení zadírání jsou zinkované plechy opatřovány fosfátovým povrchem.


POŢADAVKY NA POVRCHY POVLAKŮ V případě ocelových plechů je kvalita povrchu povlaku určována zejména stavem povrchu hladících válců při finálních úpravách v hutích. Povrch plechu musí být vytvářen tak, aby splňoval tyto požadavky:

   

schopnost přijímat mazivo morfologie povrchu nesmí umožňovat odtékání maziva během tváření nesmí dojít k nárůstu oblastí , kde jsou třecí plochy v přímém styku nesmí docházet k odtržení filmu vytvořeného na povrchu mazivem

Specifické vlastnosti bude mít povrchová vrstva u plechů s ochrannými povlaky na bázi zinku nebo jeho slitin. Zde bude totiž o kvalitě stavu povrchu rozhodovat také druh a způsob nanášení povlaku. U těchto plechů musíme počítat s výraznou změnou řady vlastností, což se do značné míry projeví např. na morfologii povrchu, mikrotvrdosti povrchové vrstvy.


POVRCH PLECHU  Základní otázky na strukturu povrchu plechu: • •

jaký vliv má struktura povrchu plechu na podmínky tváření (tažení)? jaký vliv má struktura povrchu plechu na kvalitu laku?

 Základní poţadavky na povrch plechu:

• • • • •

schopnost odolávat vysokým kontaktním tlakům při dosednutí částí lisovacích nástrojů schopnost přijímat mazivo schopnost udržet optimální množství mazacího prostředku a zabránit poškození původní struktury morfologie povrchu nesmí umožňovat odtékání maziva během tváření nesmí dojít k nárůstu oblastí, kde jsou třecí plochy v přímém styku

 Cíl výrobců plechu: vyrobit takový druh povrchu plechu s požadovanými mikrogeometrickými parametry, který je optimální jak pro lisovatelnost, tak i pro kvalitu laku




METODY VYTVÁŘENÍ POVRCHŮ TEXTUROVÁNÍM PRACOVNÍHO VÁLCE

 Metoda SBT: (Shot Blast Texturing) Mechanické otryskávání jemnozrnným granulátem

 Metoda EDT: (Elektric Discharge Texturing) Matování prostřednictvím elektrojiskrového výboje  Metoda LT: (Laser Texturing) Matování prostřednictvím laserového paprsku  Metoda EBT: (Electron Beam Texturing) Matování prostřednictvím elektronového paprsku  Metoda PRETEX: (Preussag Texturing) Matování prostřednictvím chromování válců


TEXTUROVÁNÍ METODOU SBT

Přesetý granulát Použitý granulát

Pracovní válec

Nový granulát


TEXTUROVÁNÍ METODOU EDT Elektrody Válec

+

-

+

-

-

+

-

+


TEXTUROVÁNÍ METODOU LT

Laserová hlava Dělící kotouč

Laser Válec

Stojan uložení válce


TEXTUROVÁNÍ METODOU EBT Vakuová komora

Pohybující se válec

Elektronové dělo

Stojan ložiska

Základ stroje

Elektronový paprsek

Natavená plazma Povrch válce

Natavené dno

Zóna natavení ~ 5 m

Vytlačená tavenina


TEXTUROVÁNÍ METODOU PRETEX Měděná hlavice

Ochranné pouzdro

+ -

+

Nádrž

Válec Chrom elektrolyt

Reaktor

Anoda

Katoda

Ochranné pouzdro

Chrom - elektrolyt


MORFOLOGIE PLECHU Pro dva různé typy povrchové topografie je provedeno několik rovnoběžných řezů, součet všech povrchových podílů je pro oba povrchy každé řezné roviny stejný. Předpokládaným výsledkem pro tyto obě zcela odlišné povrchové struktury jsou stejné průběhy Abbottovy křivky, jak je parné z obr..

Čtyři viditelně odlišné typy topografie povrchu, avšak jejich výsledná drsnost je shodná a odpovídá hodnotě Ra = 2μm.


MIKROGEOMETRIE POVRCHU PLECHU       

Měřené délky - mezní vlnové délky Maximální výška profilu Rz Střední aritmetická hodnota drsnosti Ra Počet výstupků RPc Střední kvadratická hodnota drsnosti Rq Veličiny nosného podílu Materiálový podíl drsnosti profilu Rmr(c)


VLIV MORFOLOGIE POVRCHU NA TŘENÍ Typy tření při taţení

I

II

III

tření mezné

tření smíšené

tření hydrodynamické


TRIBOLOGIE TAŢENÍ VÝLISKŮ KAROSÉRIE


VÝROBA DÍLŮ KAROSÉRIE Technologie taţení Základní oblasti styku povrchů třecích dvojic:

•

mezi přidrţovačem a plechem (1a)

•

mezi taţnicí a plechem (1b, 2)

•

mezi taţníkem a plechem (3, 4)


VÝROBA DÍLŮ KAROSÉRIE Technologie tažení Konstrukce výtažku Konstrukce nástroje

Tvářený materiál nástroje

TAŽENÍ

Výroba nástroje Technologické podmínky nástroje

Tvářecí stroj

MATERIÁLY NA TVÁŘENÍ KOVŮ

Recommend Documents