પરિચય
ઓટોમોટિવ ઉદ્યોગના વિકાસ સાથે, એલ્યુમિનિયમ એલોય ઇમ્પેક્ટ બીમનું બજાર પણ ઝડપથી વધી રહ્યું છે, જોકે એકંદર કદમાં હજુ પણ પ્રમાણમાં નાનું છે. ચાઇનીઝ એલ્યુમિનિયમ એલોય ઇમ્પેક્ટ બીમ માર્કેટ માટે ઓટોમોટિવ લાઇટવેઇટ ટેકનોલોજી ઇનોવેશન એલાયન્સ દ્વારા કરવામાં આવેલી આગાહી મુજબ, 2025 સુધીમાં, બજારની માંગ લગભગ 140,000 ટન હોવાનો અંદાજ છે, જેનું બજાર કદ 4.8 બિલિયન RMB સુધી પહોંચવાની અપેક્ષા છે. 2030 સુધીમાં, બજારની માંગ આશરે 220,000 ટન હોવાનો અંદાજ છે, જેનું બજાર કદ અંદાજિત 7.7 બિલિયન RMB છે, અને વાર્ષિક વૃદ્ધિ દર લગભગ 13% છે. લાઇટવેઇટિંગનો વિકાસ વલણ અને મધ્યમથી ઉચ્ચ-સ્તરીય વાહન મોડેલોનો ઝડપી વિકાસ ચીનમાં એલ્યુમિનિયમ એલોય ઇમ્પેક્ટ બીમના વિકાસ માટે મહત્વપૂર્ણ ચાલક પરિબળો છે. ઓટોમોટિવ ઇમ્પેક્ટ બીમ ક્રેશ બોક્સ માટે બજારની સંભાવનાઓ આશાસ્પદ છે.
જેમ જેમ ખર્ચ ઘટે છે અને ટેકનોલોજીનો વિકાસ થાય છે, તેમ તેમ એલ્યુમિનિયમ એલોય ફ્રન્ટ ઇમ્પેક્ટ બીમ અને ક્રેશ બોક્સ ધીમે ધીમે વધુ વ્યાપક બની રહ્યા છે. હાલમાં, તેનો ઉપયોગ મધ્યમથી ઉચ્ચ સ્તરના વાહનોના મોડેલો જેમ કે Audi A3, Audi A4L, BMW 3 શ્રેણી, BMW X1, Mercedes-Benz C260, Honda CR-V, Toyota RAV4, Buick Regal અને Buick LaCrosse માં થાય છે.
આકૃતિ 1 માં બતાવ્યા પ્રમાણે, એલ્યુમિનિયમ એલોય ઇમ્પેક્ટ બીમ મુખ્યત્વે ઇમ્પેક્ટ ક્રોસબીમ, ક્રેશ બોક્સ, માઉન્ટિંગ બેઝપ્લેટ્સ અને ટોઇંગ હૂક સ્લીવ્સથી બનેલા હોય છે.
આકૃતિ 1: એલ્યુમિનિયમ એલોય ઇમ્પેક્ટ બીમ એસેમ્બલી
ક્રેશ બોક્સ એ વાહનના ઇમ્પેક્ટ બીમ અને બે રેખાંશિક બીમ વચ્ચે સ્થિત એક ધાતુનું બોક્સ છે, જે મૂળભૂત રીતે ઉર્જા-શોષક કન્ટેનર તરીકે સેવા આપે છે. આ ઉર્જા અસરના બળનો ઉલ્લેખ કરે છે. જ્યારે વાહન અથડામણનો અનુભવ કરે છે, ત્યારે ઇમ્પેક્ટ બીમમાં ચોક્કસ અંશે ઉર્જા-શોષક ક્ષમતા હોય છે. જો કે, જો ઉર્જા ઇમ્પેક્ટ બીમની ક્ષમતા કરતાં વધી જાય, તો તે ઉર્જાને ક્રેશ બોક્સમાં સ્થાનાંતરિત કરશે. ક્રેશ બોક્સ તમામ અસર બળને શોષી લે છે અને પોતાને વિકૃત કરે છે, ખાતરી કરે છે કે રેખાંશિક બીમ અક્ષત રહે છે.
૧ ઉત્પાદન આવશ્યકતાઓ
૧.૧ આકૃતિ ૨ માં બતાવ્યા પ્રમાણે, પરિમાણો ચિત્રની સહિષ્ણુતા આવશ્યકતાઓનું પાલન કરે તે જરૂરી છે.
૧.૩ યાંત્રિક કામગીરીની આવશ્યકતાઓ:
તાણ શક્તિ: ≥215 MPa
ઉપજ શક્તિ: ≥205 MPa
વિસ્તરણ A50: ≥10%
૧.૪ ક્રેશ બોક્સ ક્રશિંગ કામગીરી:
વાહનના X-અક્ષ સાથે, ઉત્પાદનના ક્રોસ-સેક્શન કરતા મોટી અથડામણ સપાટીનો ઉપયોગ કરીને, ક્રશિંગ સુધી 100 મીમી/મિનિટની ઝડપે લોડ કરો, જેમાં 70% કમ્પ્રેશન જથ્થો હોય. પ્રોફાઇલની પ્રારંભિક લંબાઈ 300 મીમી છે. રિઇન્ફોર્સિંગ રિબ અને બાહ્ય દિવાલના જંક્શન પર, તિરાડો સ્વીકાર્ય ગણવા માટે 15 મીમી કરતા ઓછી હોવી જોઈએ. ખાતરી કરવી જોઈએ કે માન્ય ક્રેકિંગ પ્રોફાઇલની ક્રશિંગ ઊર્જા-શોષક ક્ષમતા સાથે સમાધાન ન કરે, અને ક્રશિંગ પછી અન્ય વિસ્તારોમાં કોઈ નોંધપાત્ર તિરાડો ન હોવી જોઈએ.
૨ વિકાસ અભિગમ
યાંત્રિક કામગીરી અને ક્રશિંગ કામગીરીની જરૂરિયાતોને એકસાથે પૂર્ણ કરવા માટે, વિકાસ અભિગમ નીચે મુજબ છે:
Si 0.38-0.41% અને Mg 0.53-0.60% ની પ્રાથમિક મિશ્રધાતુ રચના સાથે 6063B સળિયાનો ઉપયોગ કરો.
T6 સ્થિતિ પ્રાપ્ત કરવા માટે હવા શમન અને કૃત્રિમ વૃદ્ધત્વ કરો.
T7 સ્થિતિ પ્રાપ્ત કરવા માટે ઝાકળ + હવા ક્વેન્ચિંગનો ઉપયોગ કરો અને વધુ પડતી વૃદ્ધત્વની સારવાર કરો.
૩ પાયલોટ ઉત્પાદન
૩.૧ એક્સટ્રુઝન શરતો
ઉત્પાદન 2000T એક્સટ્રુઝન પ્રેસ પર 36 ના એક્સટ્રુઝન રેશિયો સાથે કરવામાં આવે છે. વપરાયેલી સામગ્રી હોમોજનાઇઝ્ડ એલ્યુમિનિયમ રોડ 6063B છે. એલ્યુમિનિયમ રોડનું હીટિંગ તાપમાન નીચે મુજબ છે: IV ઝોન 450-III ઝોન 470-II ઝોન 490-1 ઝોન 500. મુખ્ય સિલિન્ડરનું બ્રેકથ્રુ પ્રેશર 210 બારની આસપાસ છે, સ્થિર એક્સટ્રુઝન ફેઝમાં એક્સટ્રુઝન પ્રેશર 180 બારની નજીક છે. એક્સટ્રુઝન શાફ્ટ સ્પીડ 2.5 mm/s છે, અને પ્રોફાઇલ એક્સટ્રુઝન સ્પીડ 5.3 m/min છે. એક્સટ્રુઝન આઉટલેટ પર તાપમાન 500-540°C છે. ડાબા પંખાની શક્તિ 100%, મધ્યમ પંખાની શક્તિ 100% અને જમણા પંખાની શક્તિ 50% પર એર કૂલિંગનો ઉપયોગ કરીને ક્વેન્ચિંગ કરવામાં આવે છે. ક્વેન્ચિંગ ઝોનમાં સરેરાશ ઠંડક દર 300-350°C/મિનિટ સુધી પહોંચે છે, અને ક્વેન્ચિંગ ઝોનમાંથી બહાર નીકળ્યા પછી તાપમાન 60-180°C છે. ઝાકળ + હવા ક્વેન્ચિંગ માટે, હીટિંગ ઝોનમાં સરેરાશ ઠંડક દર 430-480°C/મિનિટ સુધી પહોંચે છે, અને ક્વેન્ચિંગ ઝોનમાંથી બહાર નીકળ્યા પછી તાપમાન 50-70°C છે. પ્રોફાઇલમાં કોઈ નોંધપાત્ર બેન્ડિંગ નથી.
૩.૨ વૃદ્ધત્વ
૧૮૫°C પર ૬ કલાક માટે T6 વૃદ્ધત્વ પ્રક્રિયા પછી, સામગ્રીની કઠિનતા અને યાંત્રિક ગુણધર્મો નીચે મુજબ છે:
6 કલાક અને 8 કલાક માટે 210°C પર T7 વૃદ્ધત્વ પ્રક્રિયા અનુસાર, સામગ્રીની કઠિનતા અને યાંત્રિક ગુણધર્મો નીચે મુજબ છે:
પરીક્ષણ ડેટાના આધારે, 210°C/6h વૃદ્ધત્વ પ્રક્રિયા સાથે જોડાયેલી ઝાકળ + હવા શમન પદ્ધતિ, યાંત્રિક કામગીરી અને ક્રશિંગ પરીક્ષણ બંને માટેની આવશ્યકતાઓને પૂર્ણ કરે છે. ખર્ચ-અસરકારકતાને ધ્યાનમાં રાખીને, ઉત્પાદનની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરવા માટે ઝાકળ + હવા શમન પદ્ધતિ અને 210°C/6h વૃદ્ધત્વ પ્રક્રિયા ઉત્પાદન માટે પસંદ કરવામાં આવી હતી.
૩.૩ ક્રશિંગ ટેસ્ટ
બીજા અને ત્રીજા સળિયા માટે, માથાનો છેડો 1.5 મીટર અને પૂંછડીનો છેડો 1.2 મીટર કાપી નાખવામાં આવે છે. માથા, મધ્ય અને પૂંછડીના ભાગોમાંથી બે નમૂના લેવામાં આવે છે, જેની લંબાઈ 300 મીમી છે. ક્રશિંગ પરીક્ષણો 185°C/6h અને 210°C/6h અને 8h (ઉપર જણાવ્યા મુજબ યાંત્રિક પ્રદર્શન ડેટા) પર વૃદ્ધ થયા પછી સાર્વત્રિક સામગ્રી પરીક્ષણ મશીન પર હાથ ધરવામાં આવે છે. પરીક્ષણો 70% ની કમ્પ્રેશન માત્રા સાથે 100 mm/min ની લોડિંગ ગતિએ હાથ ધરવામાં આવે છે. પરિણામો નીચે મુજબ છે: 210°C/6h અને 8h વૃદ્ધત્વ પ્રક્રિયાઓ સાથે ઝાકળ + હવા શમન માટે, ક્રશિંગ પરીક્ષણો આકૃતિ 3-2 માં બતાવ્યા પ્રમાણે આવશ્યકતાઓને પૂર્ણ કરે છે, જ્યારે હવા-શમન નમૂનાઓ બધી વૃદ્ધત્વ પ્રક્રિયાઓ માટે ક્રેકીંગ દર્શાવે છે.
ક્રશિંગ ટેસ્ટના પરિણામોના આધારે, 210°C/6h અને 8h એજિંગ પ્રક્રિયાઓ સાથે ઝાકળ + હવા શમન ગ્રાહકની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરે છે.
૪ નિષ્કર્ષ
ઉત્પાદનના સફળ વિકાસ માટે ક્વેન્ચિંગ અને એજિંગ પ્રક્રિયાઓનું ઑપ્ટિમાઇઝેશન મહત્વપૂર્ણ છે અને ક્રેશ બોક્સ ઉત્પાદન માટે એક આદર્શ પ્રક્રિયા ઉકેલ પૂરો પાડે છે.
વ્યાપક પરીક્ષણ દ્વારા, એવું નક્કી કરવામાં આવ્યું છે કે ક્રેશ બોક્સ પ્રોડક્ટ માટે સામગ્રીની સ્થિતિ 6063-T7 હોવી જોઈએ, ક્વેન્ચિંગ પદ્ધતિ ઝાકળ + હવા ઠંડક છે, અને 210°C/6h પર વૃદ્ધત્વ પ્રક્રિયા એ એલ્યુમિનિયમ સળિયાને બહાર કાઢવા માટે શ્રેષ્ઠ પસંદગી છે જેમાં 480-500°C તાપમાન, 2.5 mm/s ની એક્સટ્રુઝન શાફ્ટ ગતિ, 480°C ના એક્સટ્રુઝન ડાઇ તાપમાન અને 500-540°C ના એક્સટ્રુઝન આઉટલેટ તાપમાન હોય છે.
MAT એલ્યુમિનિયમમાંથી મે જિયાંગ દ્વારા સંપાદિત
પોસ્ટ સમય: મે-07-2024
