การใช้งานแถบสเตนเลสสตีลที่ผ่านการตัดในด้านการผลิตรถยนต์คืออะไร

แถบสแตนเลสตีบอัดเป็นวัสดุแถบสแตนเลสที่มีสมรรถนะในการตีบอัดยอดเยี่ยม และถูกใช้อย่างแพร่หลายในหลายสาขา

​

แถบสแตนเลสตีบอัด ด้วยคุณสมบัติทางกลที่โดดเด่น ความต้านทานการกัดกร่อน และความสามารถในการขึ้นรูปได้ดี จึงกลายเป็นหนึ่งในวัสดุสำคัญในด้านการผลิตรถยนต์ โดยถูกใช้อย่างกว้างขวางในหัวข้อหลักหลายประการ เช่น โครงสร้างตัวถัง ชิ้นส่วนทำงาน ระบบความปลอดภัย และชิ้นส่วนตกแต่งภายใน/ภายนอก ซึ่งไม่เพียงแต่ตอบสนองความต้องการด้านความปลอดภัยและความทนทานของรถยนต์ แต่ยังสอดคล้องกับแนวโน้มการผลิตที่เน้นน้ำหนักเบาและความแม่นยำ

I. โครงสร้างตัวถังและชิ้นส่วนความปลอดภัย: ส่วนรับน้ำหนักหลักและการป้องกัน

ตัวถังของรถยนต์เปรียบเสมือน "โครงกระดูก" โดยชิ้นส่วนความปลอดภัยมีความเกี่ยวข้องโดยตรงกับการปกป้องผู้ขับขี่และผู้โดยสาร ในสถานการณ์เช่นนี้ แถบสแตนเลสสตีลที่ผ่านกระบวนการตีขึ้นรูป (stamped) ส่วนใหญ่จะตอบสนองความต้องการหลักในเรื่อง "ความแข็งแรงสูง ทนต่อแรงกระแทก และทนต่อการกัดกร่อน" แอปพลิเคชันทั่วไปได้แก่:

ชิ้นส่วนเสริมความแข็งแรงของตัวถัง

เช่น คานกันกระแทกประตู แผ่นเสริมความแข็งแรงของเสา B และเสา C ของตัวถังรถ ชิ้นส่วนเสริมความแข็งแรงของคานตามยาวของแชสซี เป็นต้น ชิ้นส่วนดังกล่าวจำเป็นต้องสามารถดูดซับพลังงานและลดการบิดเบี้ยวของตัวถังรถในขณะเกิดการชน โดยทั่วไปจะเลือกใช้แถบเหล็กสแตนเลสความแข็งแรงสูงที่ขึ้นรูปโดยการตีขึ้นรูป (เช่น แบบเย็นเวิร์คฮาร์ดดิ้ง 301, ซีรีส์ความแข็งแรงสูง 201/430) ซึ่งมีความต้านทานแรงดึงได้ถึง 500-1200 mpa และหลังจากผ่านกระบวนการตัดขึ้นรูปอย่างแม่นยำแล้ว ยังสามารถคงความเสถียรของรูปร่างไว้ได้ โดยไม่หักหรือแตกในระหว่างการชน นอกจากนี้ ความสามารถในการต้านทานการกัดกร่อนของสแตนเลสยังช่วยป้องกันจุดต่อระหว่างแชสซีและตัวถังไม่ให้เป็นสนิมจากฝนหรือสารละลายละลายน้ำแข็ง จึงช่วยยืดอายุการใช้งานของตัวถังรถ

ชิ้นส่วนระบบความปลอดภัย

ชุดเข็มขัดนิรภัย ชิ้นส่วนความแม่นยำ เช่น หัวเข็มขัดนิรภัย และที่ยึดแบบลูกกลิ้ง จำเป็นต้องผลิตโครงสร้างล็อกพอดีและรูติดตั้งที่ซับซ้อนผ่านกระบวนการตีขึ้นรูป โดยทั่วไปจะใช้แถบสแตนเลส 304 ที่ตีขึ้นรูปแล้ว ซึ่งคุณสมบัติการยืดตัวที่ยอดเยี่ยมช่วยให้มั่นใจว่าจะไม่เกิดรอยแตกในระหว่างการตีขึ้นรูป พื้นผิวเรียบที่มีคุณภาพสูง (Ra≤0.8μm) สามารถลดแรงเสียดทานระหว่างชิ้นส่วน และความต้านทานการกัดกร่อนช่วยป้องกันการเป็นสนิมจากเหงื่อและฝุ่นในระยะยาว ทำให้มั่นใจได้ถึงการทำงานล็อกของเข็มขัดนิรภัยที่เชื่อถือได้

ชิ้นส่วนตัวกระตุ้นถุงลมนิรภัย ตัวเรือนเครื่องกำเนิดก๊าซถุงลมนิรภัย ที่ยึดกลไกการกระตุ้น เป็นต้น มีข้อกำหนดสูงมากในด้านความแม่นยำและความสม่ำเสมอของวัสดุ แถบเหล็กสเตนเลส (เช่น 316L ที่มีโมลิบดีนัมเพื่อเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อน) จะถูกขึ้นรูปด้วยกระบวนการรีดเย็น เพื่อให้มั่นใจว่าความหนาของวัสดุมีค่าความคลาดเคลื่อนอยู่ที่ ±0.01 มม. เมื่อรวมกับแม่พิมพ์ตัดแตะแบบความแม่นยำสูง สามารถสร้างโครงสร้างโพรงที่ซับซ้อนได้ นอกจากนี้ คุณสมบัติทนต่ออุณหภูมิสูง (อุณหภูมิการทำงานต่อเนื่องของ 316L สามารถสูงถึง 800℃) ทำให้สามารถปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงชั่วขณะในระหว่างการทำงานของเครื่องกำเนิดก๊าซ

II. แชสซีและระบบขับเคลื่อน: ทนต่อสภาพอากาศ ทนต่อน้ำมัน และสามารถรองรับแรงบรรทุกสูง

แชสซีและระบบขับเคลื่อนของรถยนต์ถูกสัมผัสกับสภาพแวดล้อมภายนอกอยู่ตลอดเวลา (ฝน ทราย และโคลน) หรือสัมผัสกับสารกัดกร่อน เช่น น้ำมันเครื่องและน้ำยาหล่อเย็น และจำเป็นต้องทนต่อการสั่นสะเทือนจากเครื่องยนต์และการกระแทกจากรถถนน คุณสมบัติ "ความต้านทานการกัดกร่อน + ความแข็งแรงสูง" ของแถบสแตนเลสสเตนเลสที่ผ่านกระบวนการตัดพิมพ์ (stamped stainless steel strip) จึงมีความสำคัญอย่างยิ่งในสถานการณ์ดังกล่าว:

ชิ้นส่วนฟังก์ชันแชสซี

ชิ้นส่วนระบบเบรก เช่น ขาตั้งคาลิปเปอร์เบรก แผ่นรองผ้าเบรก ฯลฯ ต้องสามารถทนต่ออุณหภูมิสูงในระหว่างการเบรก (สูงได้ถึง 300-500℃) และทนต่อการกัดกร่อนทางเคมีจากน้ำยาเบรก โดยทั่วไปจะเลือกใช้แถบสแตนเลสเฟอร์ริติกชนิด 430 ที่ผ่านกระบวนการตัดพิมพ์ เนื่องจากมีความเสถียรที่อุณหภูมิสูงดีกว่าสแตนเลสแบบออสเทนนิติก และมีต้นทุนต่ำกว่าเกรด 304 หลังจากการตัดพิมพ์แล้ว พื้นผิวสามารถใช้งานได้โดยตรง (ไม่จำเป็นต้องเคลือบเพิ่มเติม) จึงช่วยป้องกันการเกิดสนิมที่อาจเกิดจากการหลุดลอกของชั้นเคลือบบนแผ่นเหล็กธรรมดา

ตัวยึดท่อแชสซี: คลิปและที่ยึดสำหรับท่อน้ำมันเชื้อเพลิงและท่อของเหลวหล่อเย็นจำเป็นต้องใช้โครงสร้างแบบ "น้ำหนักเบา + ป้องกันการคลายตัว" ที่ผลิตด้วยกระบวนการตัดขึ้นรูป โดยทั่วไปจะใช้แถบสแตนเลสสตีลชนิดบางพิเศษเกรด 304 (ความหนา 0.15-0.3 มม.) ซึ่งมีสมรรถนะการดัดที่ยอดเยี่ยม สามารถขึ้นรูปเป็นมุมคลิปที่ซับซ้อนได้ และยังทนต่อน้ำมันและน้ำ ช่วยป้องกันไม่ให้ตัวยึดท่อเสื่อมสภาพจากการกัดกร่อนของสารกลาง

ชิ้นส่วนประกอบเสริมระบบขับเคลื่อน

เช่น แผ่นเสริมแรงสำหรับกะทะน้ำมันเครื่อง และที่ยึดตำแหน่งกล่องเกียร์ ซึ่งต้องทนต่อการสั่นสะเทือนและการจุ่มในน้ำมันขณะเครื่องยนต์ทำงาน จึงเลือกใช้แถบสแตนเลสสตีลตีขึ้นรูปเกรด 316L - ซึ่งมีโมลิบดีนัมเป็นส่วนผสม สามารถเพิ่มความสามารถในการต้านทานการกัดกร่อนจากซัลไฟด์ในน้ำมันเครื่องได้อย่างมาก และมีความต้านทานแรงดึง ≥515MPa สามารถต้านทานความเครียดจากความล้าระยะยาวที่เกิดจากการสั่นสะเทือน ป้องกันไม่ให้ที่ยึดบิดเบี้ยวหรือหัก

III. ภายในและภายนอก: มีความสวยงาม ทนทาน และน้ำหนักเบา

ภายในรถยนต์จำเป็นต้องมีความสมดุลระหว่าง "รูปลักษณ์และความรู้สึกเมื่อสัมผัส" ในขณะที่ภายนอกต้องสามารถทนต่อแสงแดด ฝน และแรงกระแทกจากหินได้ ในสถานการณ์เช่นนี้ แถบสแตนเลสสเตนเลสที่ขึ้นรูปด้วยแรงกดจะใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติเด่นๆ เช่น "คุณภาพพื้นผิวสูง ทนต่อสภาพอากาศได้ดี และขึ้นรูปได้ง่าย"

ชิ้นส่วนความแม่นยำสำหรับภายใน

ชิ้นส่วนแผงหน้าปัดและชุดควบคุมกลาง: โครงยึดแผงหน้าปัด กรอบตกแต่งแผงควบคุมกลาง ใบพัดช่องแอร์ เป็นต้น จำเป็นต้องผลิตให้ได้ลักษณะ "ผนังบาง + รูปร่างซับซ้อน" โดยใช้กระบวนการตีขึ้นรูป เหล็กสเตนเลสที่นิยมใช้คือแถบเหล็กสเตนเลสเกรด 304 พื้นผิวเงา (ค่าความเรียบของผิว Ra≤0.2μm) หรือแถบเหล็กสเตนเลสผิวด้านแบบขัดลายเส้น — แบบผิวเงาช่วยเพิ่มความหรูหราภายในห้องโดยสาร ส่วนแบบผิวด้านสามารถปกปิดคราบนิ้วมือและรอยขีดข่วนเล็กน้อยได้ วัสดุนี้มีสมรรถนะการขึ้นรูปลึกที่ยอดเยี่ยม (อัตราการยืดตัว ≥40%) ทำให้สามารถสร้างพื้นผิวโค้งซับซ้อนหรือโครงสร้างกลวงได้ และทนต่อแอลกอฮอล์และสารทำความสะอาด เช่น เมื่อเช็ดแผงควบคุมกลางแล้วจะไม่เหลือร่องรอย

ชิ้นส่วนภายในเบาะและประตู: แผ่นเกียร์ของกลไกปรับเบาะและตัวยึดสำหรับแผงบุภายในประตูทำจากแถบสแตนเลส 201 ที่ขึ้นรูปโดยการตัดพิมพ์ (มีต้นทุนต่ำกว่า 304 และมีความแข็งแรงใกล้เคียงกับ 304) โดยได้รูปฟันเฟืองหรือโครงสร้างตัวยึดที่มีความแม่นยำสูงผ่านกระบวนการตัดพิมพ์ และมีความต้านทานการสึกหรอที่ดี (ความแข็งผิว HV≥200) สามารถทนต่อแรงเสียดสีจากการปรับเบาะหรือการเปิด-ปิดประตูในระยะยาวได้

ชิ้นส่วนประกอบภายนอกเสริม

ชิ้นส่วนแต่งกระจกและตัวถัง: กรอบร่องนำทางกระจก ซีลยางกันน้ำ และชิ้นส่วนตกแต่งด้านข้างของตัวถังจำเป็นต้องทนต่อรังสีอัลตราไวโอเลตและการกัดกร่อนจากฝน จึงเลือกใช้แถบสแตนเลสแสตมป์แบบทนสภาพอากาศ 304 ที่มีปริมาณโครเมียม ≥18% ซึ่งสามารถสร้างฟิล์มผ่านศูนย์ออกไซด์โครเมียมที่เสถียรบนพื้นผิว เพื่อป้องกันการซีดจางหรือสนิมที่เกิดจากการได้รับแสงแดดและฝน ในระหว่างกระบวนการแสตมป์สามารถสร้างหน้าตัดที่ซับซ้อน เช่น ร่องรูปตัว U และขอบกลิ้งด้านใน ซึ่งเหมาะสมกับข้อกำหนดการติดตั้งของซีลยาง

ส่วนประกอบของโคมไฟหน้า โครงยึดตัวสะท้อนแสงของโคมไฟรถยนต์ และคลิปยึดฝาครอบโคมไฟ จำเป็นต้องใช้กระบวนการตีขึ้นรูปเพื่อให้ได้คุณสมบัติ "น้ำหนักเบา + การจัดตำแหน่งที่มีความแม่นยำสูง" โดยทั่วไปจะใช้แถบสแตนเลสสเตนเลสแบบบางพิเศษเกรด 304 (ความหนา 0.1-0.2 มม.) ซึ่งมีคุณสมบัติการเชื่อมที่ยอดเยี่ยม (สามารถยึดติดกับฝาครอบพลาสติกได้โดยการเชื่อมด้วยเลเซอร์) และทนต่อความร้อนได้ดี (สามารถทนต่ออุณหภูมิสูงในขณะที่โคมไฟทำงานต่อเนื่องเป็นเวลานาน) เพื่อป้องกันการเบี่ยงเบนของลำแสงที่เกิดจากการเปลี่ยนรูปร่างของโครงยึด

IV. สถานการณ์การใช้งานเฉพาะของยานยนต์พลังงานใหม่

ด้วยการพัฒนาของยานยนต์พลังงานใหม่ (โดยเฉพาะยานยนต์ไฟฟ้า) ความต้องการใหม่ในการใช้งานแถบสแตนเลสตีขึ้นรูปได้เกิดขึ้นในระบบ "แบตเตอรี่และระบบขับเคลื่อนไฟฟ้า" โดยมีจุดเน้นหลักที่ "การป้องกันการรบกวนจากสนามแม่เหล็กไฟฟ้า ความต้านทานต่อแรงดันไฟฟ้าสูง และความต้านทานต่อการกัดกร่อน":

ส่วนประกอบของระบบแบตเตอรี่

ชิ้นส่วนเสริมความแข็งแรงของที่รองรับแบตเตอรี่ กรอบฝาครอบด้านบนของชุดแบตเตอรี่และคานกันชนของเปลือกด้านล่างจำเป็นต้องสามารถทนต่อแรงกระแทกในขณะเกิดการชน และอุณหภูมิสูง (40-60℃) ในระหว่างการทำงานของแบตเตอรี่ โดยเลือกใช้แถบเหล็กสเตนเลสแบบตีขึ้นรูปคาร์บอนต่ำพิเศษ 301LN (ปริมาณคาร์บอน ≤0.03% มีการเติมไนโตรเจนเพื่อเพิ่มความแข็งแรง) ซึ่งมีความต้านทานแรงดึง ≥1000MPa นอกจากนี้ยังมีสมรรถนะการเชื่อมที่ยอดเยี่ยม (สามารถปิดผนึกชุดแบตเตอรี่ได้โดยการเชื่อมด้วยเลเซอร์) และทนต่อการกัดกร่อนจากอิเล็กโทรไลต์ (ป้องกันความเสียหายของชิ้นส่วนที่เกิดจากการรั่วของแบตเตอรี่)

ชิ้นส่วนเชื่อมต่อแท็บแบตเตอรี่ สำหรับแบตเตอรี่บางชนิดที่ใช้ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต จำเป็นต้องใช้แผ่นเชื่อมต่อแท็บที่ผ่านกระบวนการตีขึ้นรูปเพื่อให้ได้คุณสมบัติ "บางพิเศษ + การนำไฟฟ้าสูง" โดยเลือกใช้แถบสแตนเลสคอมโพสิตทองแดง 304 (มีชั้นทองแดงหนา 0.05 มม. ประกบอยู่บนพื้นผิวของวัสดุฐานสแตนเลส) — สแตนเลสทำหน้าที่ให้ความแข็งแรงทางโครงสร้าง ในขณะที่ชั้นทองแดงช่วยเพิ่มการนำไฟฟ้า ระหว่างกระบวนการตีขึ้นรูปสามารถได้รูปร่างแท็บที่มีความแม่นยำสูง และยังทนต่อการกัดกร่อนจากอิเล็กโทรไลต์ภายในแบตเตอรี่

ส่วนประกอบระบบขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้า

ตัวอย่างเช่น แผ่นระบายความร้อนของมอเตอร์เฮาส์ซิ่ง และโครงยึดเปลือกอินเวอร์เตอร์ จำเป็นต้องทนต่ออุณหภูมิสูง (สูงถึง 120℃) และแรงดันไฟฟ้าสูง (≥300V) ระหว่างการทำงานของมอเตอร์ จึงเลือกใช้แถบสแตนเลสสตีลชนิดตีขึ้นรูป 316Ti (ที่มีการเติมไทเทเนียมเพื่อเพิ่มความต้านทานต่อการกัดกร่อนแบบเกรนขอบในอุณหภูมิสูง) ซึ่งมีสมรรถนะในการเป็นฉนวนไฟฟ้าดีกว่าเหล็กทั่วไป (ไม่จำเป็นต้องเคลือบฉนวนเพิ่มเติม) นอกจากนี้ โครงสร้างของแผ่นระบายความร้อนที่เกิดจากการตีขึ้นรูปยังสามารถช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการระบายความร้อนของระบบไดรฟ์ไฟฟ้า