Horizonty, Technologie

Takovej malej, aluminiovej…

28 července 2015   Galerie

I když všichni víme, že se odstěhoval do Humpolce, je ho ve skutečnosti stále víc a víc. V autech tedy určitě. Přečtěte si, jaké jsou trendy a novinky v lisování a výrobě hliníkových dílů v moderních autech.

„Podíl hliníku v automobilech se neustále zvyšuje, proti stavu před patnácti lety je dnes dvojnásobný,“ vysvětluje Jiří Samler, specialista numerických simulací z hořické společnosti Swell. Jestliže tedy kolem roku 2000 bylo v běžném autě kolem metráku hliníku, dnes je to průměrně 200 kilogramů.

Hliník má několik různých tříd, v automobilovém průmyslu se využívají především tři: „pět tisíc“ (5xxx) a „šest tisíc“ (6xxx), které už se nějakou dobu používají v karoseriích, a třída „sedm tisíc“ (7xxx). Ta má velký potenciál zejména u bezpečnostních dílů.

Uvnitř i vně

„Třída 5xxx to, jsou slitiny na bázi hořčíku, které mají sice jen střední pevnost, ale velmi snadno se tvarují a nereznou. Používají se na vnitřní a strukturální díly. Jde o vcelku známou slitinu Al-Mg3 neboli 5754,“ říká Samler a vypráví dál o třídě 6xxx: „Tato třída je velmi vhodná na vnější plechy, vlastně všechny povrchové hliníkové díly karoserií jsou z plechů této třídy. Na rozdíl od třídy 5xxx lze tyto plechy díky přídavku křemíku už tepelně zpracovávat, ale stále ještě nedosahují vlastností, které bychom potřebovali.“

Takže o slovo se tu hlásí třída 7xxx na bázi zinku a hořčíku – především ten první z nich významně zvyšuje pevnost těchto hliníkových slitin. Jiří Samler k tomu poznamenává: „Tyto slitiny jsou také tepelně zpracovatelné, což je velmi podstatné. Horší pro nás lisaře je, že kvůli vysoké pevnosti se s těmito plechy hůř pracuje – mají nižší tažnost.“

Pro bezpečnostní prvky se teď začínají používat díly, které jsou po rozpouštěcím žíhání a po přirozeném stárnutí. Jsou pevnější, ale jejich tažnost výrazně klesá, i pod deset procent. Lisaři z nich zatím neumějí vylisovat složitější, členitější díly.

Za tepla

Tváření za tepla se běžně používá u třídy 6xxx. Jinak je na tom třída „sedmičková“, tam je zatím informací velmi málo. „My jsme loni ve Swellu získali projekt na výrobu jednoho dílu – dosedací misky pod nárazníkem – právě z tohoto materiálu, přičemž technologický postup jsme si museli sami vyvinout. Vlastně jsme jen věděli, že se nemá překročit teplota rekrystalizace, která je 200 stupňů a že prohřátí by mělo trvat maximálně jednotky minut,“ popisuje Samler.

Detail po tváření za studena Výlisek po tváření za tepla

Po několika pokusech došli v Hořicích k tomu, že oblast tváření leží mezi 100 a 150 stupni Celsia, kdy dochází ke zvětšení tažnosti z 10 na 15 %, tedy zhruba o 50 %. Další příjemná vlastnost je, že toto zpracování neovlivňuje stárnutí materiálu – i po takovém zahřátí díl přirozeně stárne a zlepšují se jeho mechanické vlastnosti.

Tímto způsobem se ze slitin 7xxx dají vyrobit jinak tvarově nevyrobitelné díly, výhodou je také to, že není nutné používat vyhřívané nástroje. Nevýhodou je obtížnost sériové výroby, ta zatím propracovaná úplně není. S tím jde ruku v ruce i vyšší cena – slitiny 7xxx za tepla tvářené se zatím sériově příliš nepoužívají.

Potenciál ale mají – už vznikly i studie nárazových zkoušek. Například boční náraz na B sloupek vyrobený z tohoto materiálu: výsledky byly srovnatelné s ocelí, přičemž úspora hmotnosti činila čtyřicet procent.

, , , ,



Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Anti SPAM *

Buďme v kontaktu

Sledujte VVAutomotive na síti LinkedIn a na Facebooku – buďte v kontaktu s profesionály z oboru. Odebírejte aktuální informace a rozšiřte komunitu odborníků.

LinkedIn Facebook