Quais são as aplicações das tiras de aço inoxidável estampadas no campo da fabricação automotiva?

A tira estampada de aço inoxidável é um tipo de material em tira de aço inoxidável com excelente desempenho de estampagem e é amplamente utilizada em diversos setores.

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As tiras de aço inoxidável estampadas, com suas notáveis propriedades mecânicas, resistência à corrosão e maleabilidade, tornaram-se um dos materiais essenciais no setor de fabricação automotiva. São amplamente empregadas em diversos elos centrais, como estruturas da carroceria, componentes funcionais, sistemas de segurança e acabamentos internos/externos. Além de atenderem aos requisitos de segurança e durabilidade dos veículos, também se adaptam às tendências de produção voltadas para leveza e precisão.

I. Estrutura da Carroceria e Componentes de Segurança: Suporte Estrutural Principal e Proteção

O corpo de um carro é o seu "esqueleto", e os componentes de segurança estão diretamente relacionados à proteção de motoristas e passageiros. Nessas situações, tiras estampadas de aço inoxidável atendem principalmente aos requisitos essenciais de "alta resistência, resistência ao impacto e resistência à corrosão". Aplicações comuns incluem:

Peças de reforço da carroceria

Como vigas anticolisão de portas, chapas de reforço das colunas B/C do corpo do veículo, peças de reforço da viga longitudinal do chassis, etc. Tais componentes precisam absorver energia e reduzir a deformação do corpo do veículo durante uma colisão. Geralmente, são selecionadas tiras estampadas de aço inoxidável de alta resistência (como o tipo 301 com endurecimento por trabalho a frio, séries de alta resistência 201/430). Sua resistência à tração pode atingir 500-1200 MPa, e após serem estampadas com precisão, conseguem manter a estabilidade dimensional e evitar rupturas durante uma colisão. Ao mesmo tempo, a resistência à corrosão do aço inoxidável pode impedir que os pontos de conexão entre o chassis e o corpo enferrujem devido à chuva e agentes descongelantes, prolongando assim a vida útil do corpo do veículo.

Componentes do sistema de segurança

Conjunto do cinto de segurança. Componentes de precisão, como fivelas do cinto de segurança e suportes deslizantes, precisam alcançar estruturas complexas de encaixe e furos de instalação por meio de estampagem. Geralmente, são utilizadas tiras de aço inoxidável 304 estampadas — sua excelente ductilidade garante ausência de rachaduras durante a estampagem, o alto acabamento superficial (Ra≤0,8μm) pode reduzir o atrito entre os componentes, e a resistência à corrosão evita ferrugem causada pelo suor e poeira durante o uso prolongado, assegurando a função confiável de travamento do cinto de segurança.

Componente disparador do airbag A carcaça do gerador de gás do airbag, o suporte do mecanismo disparador, etc., possuem requisitos extremamente altos quanto à precisão e consistência dos materiais. A tira de aço inoxidável (como a 316L, contendo molibdênio para aumentar a resistência à corrosão) é laminada a frio para garantir uma tolerância de espessura de ±0,01 mm. Combinada com matrizes de estampagem de precisão, estruturas de cavidade complexas podem ser obtidas. Ao mesmo tempo, a característica de resistência a altas temperaturas (a temperatura de operação contínua da 316L pode atingir 800 °C) permite adaptar-se ao ambiente de alta temperatura instantânea durante o funcionamento do gerador de gás.

II. Chassi e Trem de Força: Resistente às intempéries, resistente ao óleo e capaz de suportar altas cargas

O chassi e o sistema de propulsão dos automóveis estão constantemente expostos a ambientes externos (chuva, areia e lama) ou entram em contato com meios corrosivos como óleo do motor e líquido de arrefecimento, além de precisarem suportar vibrações do motor e impactos da estrada. As características "resistência à corrosão + alta rigidez" da tira de aço inoxidável estampada são particularmente cruciais nesses cenários:

Componentes funcionais do chassi

Componentes do sistema de freio: pinças de freio, placas de apoio das pastilhas de freio, etc., precisam suportar as altas temperaturas durante a frenagem (até 300-500 °C) e a corrosão química do fluido de freio. Normalmente, utiliza-se tiras estampadas de aço inoxidável ferrítico 430 — sua estabilidade em altas temperaturas é melhor do que a do aço inoxidável austenítico, e seu custo é menor que o do 304. Após o estampamento, a superfície pode ser utilizada diretamente (sem necessidade de revestimento adicional), evitando a oxidação causada pela descamação da camada de revestimento em chapas de aço tradicionais.

Fixadores para tubulações de chassis: Os grampos e suportes para tubos de combustível e tubos de refrigeração precisam alcançar uma estrutura "leve + anti-soltura" por meio de estampagem. Comumente são utilizadas tiras finas de aço inoxidável 304 estampadas (com espessura de 0,15-0,3 mm). Seu excelente desempenho de dobragem permite atingir ângulos complexos nos grampos, e sua resistência ao óleo e à água pode prevenir a falha dos fixadores de tubulação devido à erosão do meio.

Componentes auxiliares do sistema de potência

Como a placa de reforço da carter do motor e o suporte de posicionamento da caixa de transmissão, que precisam suportar a vibração e a imersão em óleo durante o funcionamento do motor, sendo selecionada a tira de aço inoxidável estampada 316L — que contém molibdênio, o qual pode significativamente aumentar a resistência à corrosão por sulfetos presentes no óleo do motor, e sua resistência à tração é ≥515 MPa, podendo resistir à tensão de fadiga prolongada causada pela vibração e impedir que o suporte se deforme ou quebre.

Iii. Interior e Exterior: Estético, Durável e Leve

O interior de um carro precisa equilibrar "estética e sensação ao toque", enquanto o exterior precisa resistir à exposição solar, chuva e impactos de pedras. Nessas situações, as tiras estampadas de aço inoxidável aproveitam principalmente suas vantagens de "alta qualidade superficial, forte resistência climática e fácil conformação"

Componentes de precisão para interior

Painel de instrumentos e componentes de controle central: suportes do painel de instrumentos, molduras decorativas do painel de controle central, lâminas de saída de ar condicionado, etc., precisam alcançar "parede fina + forma complexa" por meio de estampagem. Comumente utilizados são tiras de aço inoxidável estampadas com acabamento espelhado 304 (acabamento superficial Ra≤0,2μm) ou tiras de aço inoxidável escovado — o tipo espelhado pode realçar a textura interna, enquanto o tipo escovado pode ocultar impressões digitais e arranhões menores. Seu excelente desempenho de embutimento profundo (alongamento ≥40%) permite a criação de superfícies curvas complexas ou estruturas ocas, sendo resistente ao álcool e agentes de limpeza (por exemplo, não deixa vestígios ao limpar o painel de controle central).

Peças internas de assento e porta: As placas de engrenagem do mecanismo de ajuste do assento e os grampos fixos dos painéis internos da porta são feitos de tiras de aço inoxidável 201 estampadas (com custo inferior ao 304 e resistência próxima ao 304). Perfis dentados de alta precisão ou estruturas de grampos são obtidos por meio de estampagem, e possuem boa resistência ao desgaste (dureza superficial HV≥200), sendo capazes de suportar o atrito de ajustes prolongados da porta ou aberturas e fechamentos repetidos.

Componentes auxiliares externos

Peças de acabamento de janelas e carroceria: O quadro da junta de vedação do canal guia da janela e o acabamento da saia lateral da carroceria precisam suportar radiação ultravioleta e erosão pela chuva. É selecionada uma fita de aço inoxidável estampada resistente às intempéries 304 – com teor de cromo ≥18%, capaz de formar um filme passivante estável de óxido de cromo na superfície, evitando desbotamento ou ferrugem causados pela exposição ao sol e à chuva. Durante o processo de estampagem, podem ser obtidas seções transversais complexas, como "ranhuras em formato U" e "bordas internas dobradas", adequadas aos requisitos de instalação das tiras de vedação.

Componentes do farol Os suportes para o refletor do farol do carro e os clipes de fixação da tampa do farol precisam alcançar "leveza + posicionamento de alta precisão" por meio de estampagem. Comumente são utilizadas tiras finas de aço inoxidável 304 estampadas (com espessura de 0,1-0,2 mm), que possuem excelente desempenho de soldagem (podem ser fixadas com tampas plásticas do farol por soldagem a laser) e resistência ao calor (suportam a alta temperatura quando o farol permanece aceso por longos períodos). Evita desvios de luz causados por deformação do suporte.

IV. Cenários de Aplicação Únicos de Veículos Elétricos

Com o desenvolvimento dos veículos elétricos (especialmente veículos totalmente elétricos), surgiram novas demandas de aplicação para tiras de aço inoxidável estampadas nos "sistemas de bateria e sistemas de tração elétrica", com foco principal em "resistência à interferência eletromagnética, alta resistência à tensão e resistência à corrosão":

Componentes do sistema de bateria

Peças de reforço da carcaça do conjunto de baterias. O quadro da tampa superior do conjunto de baterias e a viga anticolisão da carcaça inferior precisam suportar a força de impacto durante colisões e a alta temperatura (40-60 °C) durante o funcionamento da bateria. É selecionada uma fita de aço inoxidável estampada ultra-baixo carbono 301LN (teor de carbono ≤0,03 %, com adição de nitrogênio para aumentar a resistência), cuja resistência à tração é ≥1000 MPa. Também possui excelente desempenho de soldagem (a vedação do conjunto de baterias pode ser realizada por soldagem a laser) e resistência à corrosão por eletrólito (evitando danos nos componentes causados por vazamento da bateria).

Peça de conexão da aba da bateria Para algumas baterias de fosfato de ferro e lítio, as placas de conexão da aba precisam ser estampadas para alcançar "ultrafino + alta condutividade". São selecionadas tiras de aço inoxidável estampadas compostas por cobre 304 (com uma camada de cobre de 0,05 mm de espessura laminada sobre a superfície do material básico de aço inoxidável) — o aço inoxidável fornece resistência estrutural, e a camada de cobre melhora a condutividade. Durante o processo de estampagem, podem ser obtidas formas de abas de alta precisão, além de serem resistentes à corrosão causada pelo eletrólito da bateria.

Componentes do sistema de acionamento elétrico

Por exemplo, os dissipadores de calor da carcaça do motor e os suportes da caixa do inversor precisam suportar a alta temperatura (até 120 °C) e alta tensão (≥300 V) durante o funcionamento do motor. São selecionadas tiras estampadas de aço inoxidável 316Ti (com titânio adicionado para aumentar a resistência a altas temperaturas contra corrosão intergranular). Seu desempenho de isolamento é superior ao do aço comum (não sendo necessário revestimento de isolamento adicional). Além disso, a estrutura do dissipador formada por estampagem pode melhorar a eficiência de dissipação de calor do sistema de acionamento elétrico.