ما هي تطبيقات الأشرطة الفولاذية المقاومة للصدأ المُختَمة في مجال تصنيع السيارات؟

الشريط الفولاذي المقاوم للصدأ المطبوع هو نوع من مواد الأشرطة الفولاذية المقاومة للصدأ ذات الأداء الممتاز في عملية الطباعة، ويُستخدم على نطاق واسع في العديد من المجالات.

​

تُعد الأشرطة الفولاذية المقاومة للصدأ المطبوعة، بفضل خصائصها الميكانيكية المتميزة ومقاومتها للتآكل وقابليتها للتشكيل، واحدة من المواد الأساسية في مجال تصنيع السيارات. وتُستخدم على نطاق واسع في روابط جوهرية متعددة مثل هياكل الهيكل، والمكونات الوظيفية، وأنظمة السلامة، والتزيين الداخلي والخارجي. وهي لا تلبي فقط متطلبات السيارات من حيث السلامة والمتانة، بل تتماشى أيضًا مع الاتجاهات التصنيعية الخاصة بالخفة والدقة.

أولًا: هيكل الهيكل ومكونات السلامة: الحمولة الأساسية والحماية

هيكل السيارة هو "هيكلها العظمي"، والمكونات الأمنية مرتبطة بشكل مباشر بحماية السائق والركاب. في مثل هذه السيناريوهات، تلبي الشرائط المعدنية المقاومة للصدأ المطبوعة المتطلبات الأساسية من حيث "القوة العالية، ومقاومة التصادم، ومقاومة التآكل". وتشمل التطبيقات الشائعة ما يلي:

أجزاء تقوية الهيكل

مثل عوارض مقاومة الاصطدام في الأبواب، ولوحات التقوية للعمود B/العمود C لهيكل المركبة، وأجزاء التقوية للعوارض الطولية للشاسيه، إلخ. يجب أن تمتص هذه المكونات الطاقة وتقلل تشوه هيكل المركبة أثناء التصادم. وعادةً ما يتم اختيار أشرطة فولاذ لا يصدأ مدرفلة عالية القوة (مثل النوع 301 المُصلب بالتشكل البارد، وسلسلة 201/430 عالية القوة). ويمكن أن تصل قوة شد هذه الأشرطة إلى 500-1200 ميجا باسكال، وبعد ختمها بدقة يمكنها الحفاظ على استقرار الشكل وتجنب الكسر أثناء التصادم. وفي الوقت نفسه، فإن مقاومة الفولاذ لا الصدأ للتآكل يمكن أن تمنع نقاط الاتصال بين الشاسيه وهيكل المركبة من الصدأ الناتج عن المطر ومواد إذابة الجليد، وبالتالي تطيل عمر هيكل المركبة.

مكوّنات نظام السلامة

مجموعة حزام الأمان: تحتاج المكونات الدقيقة مثل مشابك حزام الأمان والأقواس المنزلقة إلى تحقيق هياكل تثبيت معقدة وفتحات تركيب من خلال عملية الختم. عادةً ما تُستخدم أشرطة الفولاذ المقاوم للصدأ 304 المصنوعة بالختم - حيث تضمن ليونتها العالية عدم التشقق أثناء عملية الختم، وتوفر درجة نعومة السطح العالية (Ra≤0.8μm) تقليل الاحتكاك بين المكونات، كما أن مقاومتها للتآكل تمنع الصدأ الناتج عن العرق والغبار أثناء الاستخدام الطويل الأمد، مما يضمن وظيفة قفل موثوقة لحزام الأمان.

مكوّن تشغيل الوسادة الهوائية: تُعد غلاف مولد غاز الوسادة الهوائية، ودعامة آلية التفعيل، إلخ، من المكونات التي تتطلب متطلبات عالية جدًا بالنسبة لدقة المواد وثباتها. يتم تدحرج الشريط الفولاذي المقاوم للصدأ (مثل 316L، الذي يحتوي على الموليبدينوم لتعزيز مقاومة التآكل) على البارد لضمان تحمل سماكة ±0.01 مم. وباستخدام قوالب الختم الدقيقة، يمكن تحقيق هياكل تجويف معقدة. وفي الوقت نفسه، فإن خاصية مقاومة درجات الحرارة العالية (يمكن أن تصل درجة حرارة التشغيل المستمر لـ 316L إلى 800°م) تمكنه من التكيف مع بيئة درجات الحرارة العالية اللحظية أثناء عمل مولد الغاز.

ثانيًا. الهيكل والناقل: مقاوم للعوامل الجوية، ومقاوم للزيوت، وقادر على تحمل الأحمال العالية

يتم تعريض هيكل السيارات ونظام الدفع باستمرار للبيئة الخارجية (المطر، الرمال والطين) أو التلامس مع مواد مسببة للتآكل مثل زيت المحرك وسائل التبريد، ويجب أن تتحمل اهتزازات المحرك وصدمات الطريق. إن خاصيتي "مقاومة التآكل + الصلابة العالية" في الشريط الفولاذي المقاوم للصدأ المطروق تكون بالغة الأهمية في مثل هذه الحالات:

مكونات الهيكل الوظيفية

مكونات نظام الفرامل مثل دعامات الكباس الفرجار، ولوحات دعامة فلاتر الفرامل، تحتاج إلى تحمل درجات الحرارة العالية الناتجة عن عملية الفرملة (تصل إلى 300-500°م) والتآكل الكيميائي لسائل الفرامل. وعادةً ما يتم اختيار الشريط الفولاذي المقاوم للصدأ الطريقي المغناطيسي 430 - حيث تكون استقراريته عند درجات الحرارة العالية أفضل من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي، كما أن تكلفته أقل من النوع 304. ويمكن استخدام السطح مباشرة بعد الختم (دون الحاجة إلى طلاء إضافي)، مما يتجنب الصدأ الناتج عن تقشر طبقة الطلاء في الصفائح الفولاذية التقليدية.

مثبتات خط الهيكل: يجب أن تحقق المشابك والدعامات الخاصة بخطوط الوقود وخطوط التبريد هيكلًا "خفيف الوزن + مقاوم للانفصال" من خلال عملية الختم. وتُستخدم عادةً شرائط الفولاذ المقاوم للصدأ المصنوعة بالختم الرقيقة جدًا من النوع 304 (بسمك يتراوح بين 0.15-0.3 مم). ويمكنها تحقيق زوايا مشبك معقدة بفضل أدائها الجيد في الثني، كما أن مقاومتها للزيت والماء تمنع فشل مثبتات الخطوط نتيجة للتآكل الناتج عن الوسائط.

مكونات النظام المساعدة للنظام القوي

مثل لوحة تعزيز حوض زيت المحرك ودعامة تحديد موقع علبة التروس، والتي يجب أن تتحمل الاهتزازات والغمر بالزيت أثناء تشغيل المحرك، ويتم اختيار شريط الفولاذ المقاوم للصدأ المطروق من النوع 316L - فهو يحتوي على الموليبدنوم الذي يمكنه تحسين مقاومة التآكل الناتج عن الكبريتيدات في زيت المحرك بشكل كبير، كما أن مقاومته الشدّية ≥515 ميجا باسكال، ما يمكنها من مقاومة الإجهاد المتكرر الناتج عن الاهتزاز على المدى الطويل ومنع تشوه أو كسر الدعامة.

ثالثاً. المقصورة والهيكل الخارجي: جمالي، متين وخفيف الوزن

يجب أن توازن مقصورة السيارة بين "الجمالية والإحساس باللمس"، في حين يجب أن يكون الهيكل الخارجي قادرًا على التحمل أمام أشعة الشمس والمطر وتأثيرات الحجارة. وفي مثل هذه السيناريوهات، تعتمد شرائط الفولاذ المقاوم للصدأ المطبوعة بشكل رئيسي على مزاياها المتمثلة في "جودة السطح العالية، والمقاومة القوية للعوامل الجوية، وسهولة التشكيل"

مكونات دقة داخلية

مكونات لوحة القياس والتحكم المركزي: دعائم لوحة القياس، إطارات زخرفية للوحة التحكم المركزية، شفرات منفذ تكييف الهواء، إلخ، والتي تحتاج إلى تحقيق خاصية "الجدار الرقيق + الشكل المعقد" من خلال عملية الختم. وتُستخدم عادةً أشرطة الفولاذ المقاوم للصدأ المصقولة بنوع 304 (نهاية السطح Ra≤0,2 ميكرومتر) أو أشرطة فولاذ مقاوم للصدأ مخدوشة - حيث يعزز النوع اللامع جودة المظهر الداخلي، في حين أن النوع المخدوش يمكنه إخفاء بصمات الأصابع والخدوش الصغيرة. وتتيح له خصائصه الممتازة في السحب العميق (المطيل ≥40%) إنشاء أسطح منحنية معقدة أو هياكل مجوفة، كما أنه مقاوم للكحول ومواد التنظيف (على سبيل المثال، لا تترك أي أثر عند مسح لوحة التحكم المركزية).

أجزاء داخلية للكرسي والباب: تُصنع صفائح التروس لميكانيكية تعديل مقعد السيارة والمشابك الثابتة للألواح الداخلية للباب من شرائط فولاذ لا يصدأ مطبوعة من النوع 201 (وهو أرخص من النوع 304 وقوته قريبة من 304). وتُحقق الملامح الدقيقة عالية الدقة أو هياكل المشابك من خلال عملية الطباعة، وهي تمتلك مقاومة جيدة للتآكل (صلابة السطح HV≥200)، ويمكنها تحمل الاحتكاك الناتج عن التعديل الطويل الأمد للباب أو فتحه وإغلاقه.

مكوّنات مساعدة خارجية

أجزاء تزيين النوافذ والهيكل: يجب أن تتحمل إطار شريط ختم مسار النافذة وقطع تزيين الجناح الجانبي للهيكل الإشعاع فوق البنفسجي وتآكل المطر. يتم اختيار شريط من الصلب المقاوم للصدأ المطروق مقاوم للعوامل الجوية من النوع 304 - بمحتوى كروم ≥18٪، والذي يمكنه تشكيل فيلم تمرغ كرومي مستقر على السطح لمنع التلاشي أو الصدأ الناتج عن التعرض للشمس والمطر. أثناء عملية الختم، يمكن تحقيق مقاطع معقدة مثل "مجرى على شكل حرف U" و"حواف ملفوفة داخليًا"، وهي مناسبة لمتطلبات تركيب أشرطة الختم.

مكونات المصابيح الأمامية: يجب أن تحقق الأقواس الخاصة بعاكس ضوء المصباح في السيارة ومشابك التثبيت الخاصة بغطاء المصباح "الخفة + تحديد المواقع بدقة عالية" من خلال عملية الختم. وتُستخدم عادةً شرائط الفولاذ المقاوم للصدأ 304 الرفيعة جدًا (بسمك يتراوح بين 0.1-0.2 مم)، والتي تتميز بأداء لحام ممتاز (يمكن تثبيتها مع أغطية المصباح البلاستيكية عن طريق اللحام بالليزر) ومقاومة جيدة للحرارة (قادرة على تحمل درجات الحرارة العالية الناتجة عن إضاءة المصباح لفترات طويلة). ويجب تجنب انحراف الضوء الناتج عن تشوه القوس.

رابعًا. سيناريوهات التطبيق الفريدة للمركبات الكهربائية

مع تطور المركبات الكهربائية (وخاصة المركبات الكهربائية بالكامل)، ظهرت متطلبات تطبيق جديدة لشرائط الفولاذ المقاوم للصدأ المصنوعة بالختم في أنظمة "البطارية والمحرك الكهربائي"، وتتركز بشكل أساسي على "مقاومة التداخل الكهرومغناطيسي، وتحمل الجهد العالي، ومقاومة التآكل":

مكونات نظام البطارية

أجزاء تقوية هيكل حزمة البطارية: يجب أن يتحمل إطار الغطاء العلوي لحزمة البطارية والعارضة المقاومة للتصادم في الغلاف السفلي قوة التصادم ودرجة الحرارة العالية (40-60°م) أثناء تشغيل البطارية. تم اختيار شريط فولاذي مقاوم للصدأ مطروق من نوع 301LN منخفض الكربون جدًا (محتوى الكربون ≤0.03%، مع إضافة النيتروجين لتعزيز القوة)، وبه قوة شد ≥1000 ميجا باسكال. كما يتميز بأداء لحام ممتاز (يمكن إحكام إغلاق حزمة البطارية بواسطة اللحام بالليزر)، ويتميز أيضًا بمقاومة للتآكل الناتج عن الإلكتروليت (لتجنب تلف المكونات بسبب تسرب البطارية).

قطعة توصيل البطارية (تاب) لبعض بطاريات الليثيوم الحديدي الفوسفاتية، يجب ختم ألواح توصيل التاب للوصول إلى خاصية "فائقة الرقة + توصيل عالٍ". يتم اختيار شرائط فولاذ لا يصدأ مركبة نحاسية من نوع 304 (بطبقة نحاس سميكة 0.05 مم ملصوقة على سطح المادة الأساسية من الفولاذ المقاوم للصدأ) - حيث يوفر الفولاذ المقاوم للصدأ القوة الهيكلية، وتحسّن طبقة النحاس التوصيل الكهربائي. أثناء عملية الختم، يمكن تحقيق أشكال تاب عالية الدقة، كما أنها مقاومة للتآكل الناتج عن إلكتروليت البطارية.

مكونات نظام الدفع الكهربائي

على سبيل المثال، يجب أن تتحمل مشتتات الحرارة الخاصة بجسم المحرك ودعامات الغلاف المعكوس درجات الحرارة العالية (تصل إلى 120℃) والجهد العالي (≥300V) أثناء تشغيل المحرك. لذلك يتم اختيار شرائط الفولاذ المقاوم للصدأ المطبوعة من النوع 316Ti (مع إضافة التيتانيوم لتعزيز مقاومة درجات الحرارة العالية للتآكل الحبيبي). وتتفوق خصائص العزل لديها على تلك الخاصة بالفولاذ العادي (ولا يتطلب الأمر طلاء عازل إضافي). علاوةً على ذلك، يمكن لهيكل مشتت الحرارة الناتج عن عملية الطباعة أن يعزز كفاءة تبديد الحرارة في نظام الدفع الكهربائي.