Kakšne so uporabe žičnic iz nerjavnega jekla v avtomobilski proizvodnji?

Žični trak s kovinskim premazom je vrsta materiala iz jekla s kovinskim premazom z odličnimi lastnostmi kovanja in se pogosto uporablja na mnogih področjih.

​

Žični trakovi iz nerjavnega jekla, ki imajo odlične mehanske lastnosti, odpornost proti koroziji in oblikovalnost, so postali eden ključnih materialov v proizvodnji avtomobilov. Široko se uporabljajo na več osrednjih področij, kot so konstrukcije karoserije, funkcionalne komponente, varnostni sistemi ter notranje/naprodajne opreme. S tem ne le da izpolnjujejo zahteve avtomobilov glede varnosti in trajnosti, temveč sledijo tudi trendom v proizvodnji, kot sta lahkotnost in natančnost.

I. Konstrukcija karoserije in varnostne komponente: Osnovne nosilne in zaščitne funkcije

Karoserija avtomobila je njegov "okvir", varnostni elementi pa so neposredno povezani s zaščito voznika in potnikov. V takšnih primerih poceni nerjaveči jekleni trakovi predvsem izpolnjujejo osnovne zahteve po "visoki trdnosti, odpornosti na udarce in odpornosti proti koroziji". Pogoste uporabe vključujejo:

Deli za okrepitev karoserije

Na primer nosilci proti trčenju v vratih, okrepljene plošče B-stebra/C-stebra karoserije vozila, okrepljeni deli vzdolžnih nosilcev podvozja itd. Takšne komponente morajo absorbirati energijo in zmanjšati deformacijo karoserije med trčenjem. Navadno se izberejo trdne jeklene trakove iz nerjavnega jekla (npr. 301 s hladnim utrjevanjem, 201/430 visoko trdne serije). Njihova natezna trdnost lahko znaša 500–1200 MPa, po natančnem žiganju pa ohranijo stabilnost oblike in se med trčenjem ne raztrgajo. Hkrati odpornost nerjavnega jekla na korozijo preprečuje rjenju spojnih mest med podvozjem in karoserijo zaradi dežja in sredstev za taljenje ledu, s čimer se podaljša življenjska doba karoserije.

Komponente varnostnega sistema

Sestav delov varnostnega pasu: Natančni sestavni deli, kot so zaklepne sklopke in držalke za drsenje, morajo doseči zapletene strukture s kliknim vstavljanjem in namestitvene odprtine s pomočjo žigosanja. Navadno se uporabljajo trakovi iz nerjavnega jekla 304, ki so obdelani s žigosanjem – njihova odlična duktilnost zagotavlja, da med žigosanjem ne pride do razpok, visoka kakovost površine (Ra ≤ 0,8 μm) zmanjša trenje med sestavnimi deli, odpornost proti koroziji pa preprečuje rjenje zaradi znoja in prahu pri dolgotrajni uporabi, kar zagotavlja zanesljivo zaklepanje varnostnega pasu.

Sestavni del sprožilnika airbagov Ohišje generatorja plina za airbag, nosilec mehanizma sprožitve itd. imajo izjemno visoke zahteve glede natančnosti in konzistentnosti materialov. Jekleni trak iz nerjavnega jekla (npr. 316L, ki vsebuje molibden za izboljšano odpornost proti koroziji) se hladno valja, da se zagotovi toleranca debeline ±0,01 mm. V kombinaciji s preciznimi stiskalnimi orodji je mogoče doseči kompleksne votline. Hkrati pa značilnost odpornosti na visoke temperature (neprekinjena delovna temperatura 316L doseže do 800 °C) omogoča prilagoditev trenutnemu visokotemperaturnemu okolju med delovanjem generatorja plina.

II. Šasija in pogonska skupina: Odporna proti vremenskim vplivom, olju in zmogljiva prenašati visoke obremenitve

Podvozje in pogonski sistem avtomobilov sta neprestano izpostavljena zunanjemu okolju (dež, pesek in blato) ali stiku s korozivnimi mediji, kot so motorno olje in hladilno sredstvo, ter morata prenašati vibracije motorja in udarce od ceste. Značilnosti »odpornost proti koroziji + visoka togost« perforirane jeklene traku iz nerjavnega jekla so v takšnih primerih izjemno pomembne:

Funkcionalne komponente podvozja

Komponente zavornega sistema: zavorni čeljustni nosilci, podložke zavornih oblog itd., morajo prenašati visoke temperature med zaviranjem (do 300–500 °C) in kemično korozijo zavornega tekočina. Navadno se izberejo perforirani trakovi iz feritnega nerjavnega jekla 430 – njihova termična stabilnost je boljša od avstenitnega nerjavnega jekla, cena pa nižja kot pri jeklu 304. Po perforiranju se površina lahko uporabi neposredno (brez dodatnega prevlečenja), kar preprečuje rjenje, ki bi nastalo zaradi odluščevanja prevlečnega sloja na tradicionalnih jeklenih pločevinah.

Priručniki cevnega vodovoda: Sponke in nosilci za gorivne cevi ter hladilne cevi morajo s pomočjo žigosanja doseči »lahko + proti razrahljanju« strukturo. Pogosto se uporabljajo ultra tanke žigane trakovne jeklene pločevine 304 (z debelino 0,15–0,3 mm). Njihove odlične lastnosti upenjanja omogočajo zapletene kote sponk, odpornost na olje in vodo pa preprečuje okvaro pritrjevalnih elementov zaradi erozije medija.

Pomozni deli pogonskega sistema

Na primer okrepitev oljnega korita motorja in pozicionirni nosilec hišice menjalnika, ki morajo zdržati vibracije in namakanje z oljem med obratovanjem motorja; izbrana je žigana jeklena trakovna pločevina 316L – vsebuje molibden, ki znatno poveča odpornost proti sulfidom v motorju, njena natezna trdnost pa je ≥515 MPa, kar omogoča upiranje dolgotrajnemu utrujenosti zaradi vibracij in preprečuje deformacijo ali lom nosilca.

Iii. Notranjost in zunanji del: Estetski, trpežni in lahki

Notranjost avtomobila mora biti v ravnovesju med »estetiko in otipom«, medtem ko mora zunanji del prenesti izpostavljenost soncu, dežju in udarcem kamnov. V takšnih primerih se predvsem izkoriščajo prednosti perforiranih jeklenih trakov iz nerjavnega jekla, kot so »visoka kakovost površine, močna odpornost na vremenske vplive in enostavna oblikovanja«

Natančni notranji sestavni deli

Sestavni deli instrumentne plošče in sredinskega upravljalnega panela: nosilci instrumentne plošče, dekorativni okvirji sredinskega upravljalnega panela, lopatice zračnih odvodov itd., morajo doseči »tanko steno + kompleksno obliko« s postopkom žigosanja. Pogosto se uporabljajo trakovi iz nerjavnega jekla 304 z zrcalnim polirjem (kakovost površine Ra ≤ 0,2 μm) ali z matiranim površinskim zaključkom – zrcalna različica izboljša notranjo teksturo, medtem ko matirana skrije prstne odtise in manjše brazgotine. Njegova odlična globoka vlečnost (raztezek ≥ 40 %) omogoča izdelavo kompleksnih ukrivljenih površin ali votlih struktur, odporen je tudi na alkohol in čistilne sredstva (na primer, pri brisanju sredinskega upravljalnega panela ne ostane sledi).

Notranji deli sedeža in vrat: Ploščice menjalnika mehanizma za nastavitev sedeža ter fiksne sponke notranjih plošč vrat so izdelane iz 201 žičnatega jekla, izrezanega iz nerjavnega jekla (cenejšega od 304 in z močjo, ki je blizu 304). Natančni profili zob ali konstrukcije sponk se dosežejo s postopkom žiganja in imajo dobro obratovalno odpornost (trdota površine HV≥200), kar jim omogoča, da prenesejo trenje pri dolgotrajni nastavitvi vrat ali njihovem odpiranju in zapiranju.

Pomožni zunanjih komponent

Delovi za okna in obrobe karoserije: Okvir tesnilnega traku vodila žleba za okno ter stranske robove obloge karoserije morajo prenašati ultravijolično sevanje in erozijo zaradi dežja. Izbran je vremensko odporen jekleni trak 304 iz nerjavnega jekla, izdelan s postopkom žiganja – z vsebnostjo kroma ≥18 %, ki na površini tvori stabilni pasivacijski film iz kromovega oksida, s čimer preprečuje bledečnost ali korozijo zaradi sončne svetlobe in dežja. Pri žiganju je mogoče doseči kompleksne preseke, kot so »U-obliki žlebi« in »notranji previti robovi«, ki ustrezajo zahtevam za vgradnjo tesnilnih trakov.

Sestavni deli žarometov: nosilci za reflektor svetila in pritrdilni sponki za pokrov svetila morajo doseči »lahek + visoko natančno pozicioniranje« s pomočjo žiganja. Pogosto se uporabljajo ultra tanki jekleni trakovi iz nerjavnega jekla 304 (debelina 0,1–0,2 mm), ki imajo odlične zvarljive lastnosti (lahko jih pritrdimo na plastične pokrove svetil z laserskim varjenjem) ter odpornost proti toploti (zdržijo visoke temperature pri daljšem svetenju avtomobilskega svetila). Preprečujejo odmik svetlobe zaradi deformacije nosilcev.

IV. Posebni primeri uporabe vozil z novimi viri energije

Z razvojem vozil z novimi viri energije (zlasti električnih vozil) so se pojavile nove zahteve za uporabo žganih trakov iz nerjavnega jekla v »baterijskih sistemih in elektromehanskih pogonskih sistemih«, kjer je osrednji poudarek na »zaščiti pred elektromagnetnimi motnjami, visoki odpornosti na napetost in odpornosti proti koroziji«:

Sestavni deli baterijskega sistema

Delovi za okrepitev ohišja baterijskega paketa Okvir zgornje pokrovne plošče baterijskega paketa in trkno varni nosilec spodnjega ohišča morata zdržati udarno silo pri trku ter visoke temperature (40–60 °C) med delovanjem baterije. Izbran je bil trak iz ultra nizkoogljičnega jekla 301LN za žigosanje (vsebnost ogljika ≤0,03 %, z dodanim dušikom za povečanje trdnosti), katerega natezna trdnost znaša ≥1000 MPa. Ima tudi odlične zvarljive lastnosti (tesnjenje baterijskega paketa se lahko izvede s laserskim varjenjem) ter odpornost proti koroziji z elektrolitom (s čimer se prepreči poškodba komponent zaradi uhajanja baterije).

Povezovalni del baterije TAB Za nekatere litijevo-železove fosfatne baterije je treba plošče povezave TAB žigosati, da se doseže »izjemno tanka + visoka prevodnost«. Izbrani so trakovi iz jeklenega spojenega bakerja 304 (z bakrenim slojem debeline 0,05 mm laminiranim na površini nerjavnega jekla), ki zagotavljajo strukturno trdnost, medtem ko bakreni sloj izboljša prevodnost. Pri žiganju se lahko dosežejo visoko natančne oblike TAB in so odporni na korozijo z elektrolitom baterije.

Sestavni deli električnega pogonskega sistema

Na primer morajo toplotni odvajalniki motorja in držala ohišja pretvornika zdržati visoko temperaturo (do 120 ℃) in visok napetostni nivo (≥300 V) med delovanjem motorja. Zato so izbrani jekleni trakovi iz nerjavnega jekla 316Ti, izdelani s postopkom žiganja (z dodanim titanom za izboljšanje odpornosti na medzrnen korozijo pri visokih temperaturah). Njihove izolacijske lastnosti so boljše od lastnosti običajnega jekla (dodatni izolacijski premaz ni potreben). Poleg tega lahko struktura toplotnega odvajalnika, izdelana s postopkom žiganja, izboljša učinkovitost hlajenja električnega pogonskega sistema.