Koje su primjene žičanih traka od nerđajućeg čelika u proizvodnji automobila?

Žarena traka od nerđajućeg čelika je vrsta materijala od nerđajućeg čelika sa izvrsnim svojstvima žarenja i široko se koristi u mnogim oblastima.

​

Trake od žarenog nerđajućeg čelika, zahvaljujući izuzetnim mehaničkim osobinama, otpornosti na koroziju i oblikovanje, postale su jedan od ključnih materijala u proizvodnji automobila. Široko se koriste u više osnovnih segmenata kao što su struktura karoserije, funkcionalni dijelovi, sigurnosni sistemi i unutrašnja/spoljašnja dekoracija. Ispunjavaju zahtjeve automobila za sigurnošću i trajnošću, ali se prilagođavaju i trendovima proizvodnje lakih i preciznih vozila.

I. Struktura karoserije i sigurnosni dijelovi: Osnovni nosivi i zaštitni elementi

Karoserija automobila je njegovi "skelet", a sigurnosni dijelovi direktno su povezani sa zaštitom vozača i putnika. U takvim situacijama, kaljeni trake od nerđajućeg čelika uglavnom zadovoljavaju osnovne zahtjeve "visoke čvrstoće, otpornosti na udarce i otpornosti na koroziju". Uobičajene primjene uključuju:

Dijelovi za ojačanje karoserije

Poput greda protiv sudara vrata, pojačanih ploča B-stuba/C-stuba karoserije vozila, pojačanih dijelova uzdužne grede šasije itd. Takvi komponenti moraju apsorbirati energiju i smanjiti deformaciju karoserije u slučaju sudara. Uobičajeno se biraju vrpce od visokootpornog valjanog nerđajućeg čelika (npr. tip 301, hladno obrađen za očvršćivanje, serija visoke čvrstoće 201/430). Njihova zatezna čvrstoća može doseći 500-1200 MPa, a nakon preciznog kaljenja mogu održati stabilnost oblika i izbjeći lomljenje prilikom sudara. U međuvremenu, otpornost na koroziju nerđajućeg čelika može spriječiti rđanje spojnica između šasije i karoserije usljed kiše i sredstava za odmrzavanje, time produžavajući vijek trajanja karoserije.

Komponente sigurnosnog sistema

Sklop pojasa za sigurnost. Precizni dijelovi kao što su zaključavanja za pojas i nosači valjaka moraju postići složene strukture za klikanje i instalacione rupe putem žigosanja. Obično se koriste trake od nerđajućeg čelika 304 - njihova izvrsna duktilnost osigurava da ne dođe do pucanja tokom žigosanja, visoka kvaliteta površine (Ra≤0,8μm) može smanjiti trenje između komponenti, a otpornost na koroziju može spriječiti rđu koju uzrokuju znoj i prašina tijekom dugotrajne upotrebe, osiguravajući pouzdanu funkciju zaključavanja pojasa za sigurnost.

Komponenta okidača airbaga Kućište generatora gasa za airbag, nosač mehanizma okidača itd., imaju izuzetno visoke zahtjeve za preciznošću i konzistentnosti materijala. Traka od nerđajućeg čelika (npr. 316L, sa molibdenom za poboljšanu otpornost na koroziju) se hladno valja kako bi se osigurala tolerancija debljine od ±0,01 mm. U kombinaciji sa preciznim matricama za žigosanje, moguće je ostvariti složene strukture šupljina. Istovremeno, karakteristika otpornosti na visoke temperature (kontinuirana radna temperatura 316L može doseći 800℃) omogućava prilagodbu trenutnom visokotemperaturnom okruženju tokom rada generatora gasa.

II. Šasija i pogonski sklop: Otporan na vremenske nepogode, otporan na ulje i sposoban da podnese velika opterećenja

Šasija i pogonski sistem automobila stalno su izloženi vanjskim uslovima (kiši, pijesku i blatu) ili dolaze u kontakt s korozivnim medijima poput ulja za motor i rashladne tečnosti, a također moraju podnijeti vibracije motora i udare sa puta. Karakteristike „otpornost na koroziju + visoka krutost“ limova od valjanog nerđajućeg čelika posebno su ključne u takvim situacijama:

Funkcionalni dijelovi šasije

Dijelovi sistema kočenja Kočione kaliper držače, leđne ploče kočionih pločica itd., moraju podnijeti visoku temperaturu prilikom kočenja (do 300–500 °C) i hemijsku koroziju kočione tečnosti. Najčešće se biraju feritni limovi od nerđajućeg čelika 430 – njihova stabilnost na visokim temperaturama bolja je od austenitnog nerđajućeg čelika, a cijena je niža u odnosu na 304. Nakon žbicanja, površina se može koristiti direktno (nije potrebno dodatno premazivanje), čime se izbjegava rđanje uzrokovano odlaskanjem sloja premaza sa tradicionalnih čeličnih ploča.

Pričvrsni elementi za cjevovod šasije: Klijnove i nosače za gorivne cijevi i cijevi rashladne tekućine potrebno je izvesti u „laganoj + protiv klizajućoj“ strukturi putem kaljenja. Uobičajeno se koriste ultra tanki kaljeni trake od nerđajućeg čelika 304 (debljine 0,15–0,3 mm). Njihova izvrsna savojna otpornost omogućava složene uglove kliješta, a otpornost na ulje i vodu sprječava oštećenje pričvršćivača cjevovoda zbog erozije sredstva.

Pomoćni dijelovi pogonskog sistema

Na primjer, ploča za pojačanje uljnog kartera motora i pozicionirni nosač kućišta mjenjača, koji moraju podnijeti vibracije i uranjanje u ulje tokom rada motora, birana je kaljena traka od nerđajućeg čelika 316L – sadrži molibden koji značajno poboljšava otpornost na sulfide u motorom ulju, a njegova čvrstoća na zatezanje je ≥515 MPa, što može pružiti otpor dugotrajnom zamornom naponu uzrokovanom vibracijama i spriječiti deformaciju ili lomljenje nosača.

III. Unutrašnjost i vanjskost: Estetski izgled, izdržljivost i lagana konstrukcija

Unutrašnjost automobila mora imati ravnotežu između "estetike i osjećaja prilikom dodira", dok vanjskost mora izdržati izloženost suncu, kiši i udarce kamenja. U takvim slučajevima, kaljeni trakovi od nerđajućeg čelika uglavnom iskorištavaju svoje prednosti poput "visokog kvaliteta površine, jaku otpornost na vremenske uvjete i laku oblikovnost"

Precizni dijelovi za unutrašnjost

Instrument panel i komponente središnjeg upravljanja: nosači instrument tableu, dekorativni okviri središnje konzole, lamеле izduvnih otvora klima uređaja itd., moraju postići „tanko zidove + kompleksne oblike“ putem kaljenja. Najčešće se koriste trake od nerđajućeg čelika 304 s ogledalnom obradom (hrapavost površine Ra≤0,2μm) ili trake od matiranih nerđajućih čelika – tip s ogledalnom obradom poboljšava unutrašnji izgled, dok matirani tip može sakriti otiske prstiju i manje ogrebotine. Njegova izuzetna duboka vučnost (istezanje ≥40%) omogućuje izradu kompleksnih zakrivljenih površina ili šupljih struktura, a otporan je na alkohol i sredstva za čišćenje (na primjer, pri brisanju središnje konzole ne ostaje nikakav trag).

Dijelovi sjedala i vrata iz unutrašnjosti: Ploče zupčanika mehanizma za podešavanje sjedala i fiksne kvačice panela unutrašnjosti vrata izrađene su od valjanih traka od nerđajućeg čelika 201 (koji je jeftiniji od 304, a čvrstoće blizu 304). Visokoprecizni profili zubaca ili konstrukcije kvačica ostvareni su postupkom žicanja, a imaju dobru otpornost na habanje (tvrdoća površine HV≥200), što im omogućava da podnesu trenje uzrokovano dugotrajnim podešavanjem vrata ili njihovim otvaranjem i zatvaranjem.

Spoljašnji pomoćni dijelovi

Dijelovi za obrub prozora i karoserije: Okvir žljebova za vođenje prozora, brtveni trakovi i bočne suknje karoserije moraju izdržati ultraljubičasto zračenje i oštećenja od kiše. Odabran je vremenski otporan valjani traka od nerđajućeg čelika 304 – sa sadržajem hroma ≥18%, koji na površini stvara stabilnu pasivnu oksidnu foliju hroma, sprječavajući time izbijeljivanje ili koroziju uzrokovane izloženošću suncu i kisi. Tijekom procesa kaljenja mogu se ostvariti složeni poprečni presjeci kao što su „U-oblici žljebovi“ i „unutarnje valjanje rubova“, pogodni za zahtjeve ugradnje brtvenih trakova.

Komponente prednjih svjetala: nosači za reflektor svjetala i pričvrsne klinove za poklopac svjetla moraju postići „laganu konstrukciju + visokoprecizno pozicioniranje“ putem kaljenja. Najčešće se koriste ultra tanki trake od nerđajućeg čelika 304 (debljine 0,1–0,2 mm), koje imaju izvrsna svojstva zavarivanja (mogu se fiksirati za plastične poklopce svjetala laserskim zavarivanjem) i otpornost na toplotu (podnose visoke temperature prilikom dugotrajnog svijetljenja automobilskih svjetala). Time se sprječava odstupanje svjetlosnog snopa uzrokovano deformacijom nosača.

IV. Jedinstvene primjene u vozilima na obnovljivu energiju

Sa razvojem vozila na obnovljivu energiju (posebno električnih vozila), pojavile su se nove potrebe za upotrebom kaljenih traka od nerđajućeg čelika u „baterijskim sistemima i elektropogonskim sistemima“, sa ključnim naglaskom na „zaštiti od elektromagnetskog smetanja, otpornosti na visoki napon i otpornosti na koroziju“:

Komponente baterijskog sistema

Dijelovi za ojačanje kućišta baterijskog paketa Okvir gornje ploče baterijskog paketa i protivudarni nosač donjeg kućišta moraju podnijeti udarnu silu pri sudaru i visoku temperaturu (40-60℃) tokom rada baterije. Odabran je traka od ultra niskougljičnog valjanog nerđajućeg čelika 301LN (sadržaj ugljika ≤0,03%, sa dodatkom dušika za povećanje čvrstoće), čija zatezna čvrstoća iznosi ≥1000MPa. Također ima izvrsna svojstva zavarivanja (zatvaranje baterijskog paketa može se postići laserским zavarivanjem) i otporan je na koroziju elektrolitom (izbjegava oštećenje komponenti uzrokovano curenjem baterije).

Komponenta za povezivanje baterije TAB Za neke baterije na bazi litijum-gvožđe-fosfata, ploče za povezivanje TAB moraju se žigosati kako bi se postigao "ultra tanki + visokoprovodni" efekat. Koriste se trake od kompozitnog bakra 304 žigosanog nerđajućeg čelika (sa slojem bakra debljine 0,05 mm laminiranog na površini osnovnog materijala od nerđajućeg čelika) – nerđajući čelik pruža strukturnu čvrstoću, dok bakarni sloj poboljšava provodljivost. Tijekom žigosanja mogu se postići visokoprecizni oblici TAB-ova, a otporni su i na koroziju elektrolita baterije.

Komponente električnog pogonskog sistema

Na primjer, rashladni tijela kućišta motora i držači kućišta invertora moraju izdržati visoku temperaturu (do 120℃) i visoki napon (≥300V) tokom rada motora. Odabran je valjani traka od nerđajućeg čelika 316Ti (sa dodatkom titanija za poboljšanje otpornosti na visokim temperaturama na međuzrnatu koroziju). Njihova izolaciona svojstva su bolja od onih običnog čelika (nije potreban dodatni izolacioni premaz). Osim toga, struktura rashladnog tijela formirana žicanjem može povećati efikasnost hlađenja električnog pogonskog sistema.