Гаряче залізо - Для машин завтрашнього дня - МАЙБУТНІ ТЕХНОЛОГІЇ
Гарячеформовані сталі відіграють все більшу роль у промисловості, щоб зробити машини легшими та водночас безпечнішими.
Гаряче формування - також зване затвердінням форми або затвердінням пресом - все ще відносно новий процес у виробництві. Це доводить, що полегшений будівельний потенціал сталі ще далеко не вичерпаний.
Гаряче формування відоме з 1980-х років. Але лише нові методи виробництва дали йому прорив у цьому столітті. Що стосується легкої конструкції, тонкі стінки компонентів можуть бути розмірені завдяки гарячому формуванню - що позитивно впливає на вагу тіла.
Хорошим прикладом є гарячеформовані деталі, виготовлені з надміцних марганцево-борних сталей: заготовки з листового металу, виготовлені з цих сталей, нагріваються приблизно до 950 градусів Цельсія, а потім формуються. Виготовлені таким чином компоненти демонструють високу міцність, складні форми та зменшені пружинні ефекти. До них належать, наприклад, стовпи А і В, поперечини бампера або бокові ударні балки. Завдяки цим властивостям вони забезпечують дуже високу стійкість до деформацій у разі аварії.
Часткове гартування
У тілі в білому в сучасних транспортних засобах в середньому знаходиться від 5 до 15 відсотків гаряче сформованих компонентів. У середньостроковій перспективі експерти з виробництва автомобілів, металургії та заводу очікують частки до 30 відсотків.
На додаток до затвердіння пресом заготовок з листового металу, дедалі більше загартування та загартування стає все більш важливим. У цьому випадку високий ступінь твердості утворюється лише в частині компонента завдяки охолодженню з різною швидкістю. Таким чином, властивості, засновані на вимогах, можуть бути сформовані протягом довжини компонента.
Виробники сталі продовжують розробку нових марок сталі, що формуються гаряче, у напрямку ще більшої міцності компонентів. У дослідницькому проекті було розроблено новий сорт, що забезпечує міцність до 2000 мегапаскалів. На додаток до застосувань у конструкції кузова, площа шасі також буде зосереджена в центрі уваги в майбутньому.
співбесіда
Девід Коттенс
Як сталеливарна компанія, як ви сприймаєте конкуренцію з боку інших постачальників у полегшеному будівництві?
У змаганні за меншу вагу сталь і надалі відіграватиме важливу роль. Тим не менше, постачальники таких матеріалів, як алюміній або пластик, звичайно, є великими конкурентами. Заощадження 10 кг на компоненті на перший погляд може здатися швидшим завдяки алюмінію або пластику.
Однак, як це часто буває у промисловості, вирішальне значення має баланс між різними факторами, які відіграють певну роль. Крім того, існують такі параметри, як витрати, при яких сталь з її добре скоординованими технологічними ланцюгами значно дешевша у виробництві та обробці. Звичайно, такі моменти, як поведінка при аваріях та жорсткість відповідних матеріалів, також відіграють свою роль.
Тим не менше, в інтересах наших споживачів нам важливо, щоб усі матеріали, що використовуються в технології з’єднання, добре поєднувались у кінцевому продукті. Тут це залежить від толерантності.
Раніше вже була співпраця з виробником пластмас. Дослідження для цього необхідні. Тим часом ми прагнемо цього разом із університетами, фондами та виробниками.
Тема легкого будівництва дуже присутня в Німеччині. Ваша група представлена в 60 місцях по всьому світу. Як ти сприймаєш тему?
Це, безумовно, глобальний виклик. OEM-виробники дуже обережні для досягнення законодавчо встановлених цілей у майбутньому. Кожен грам вище специфікації супроводжується фінансовими втратами, які зростають в геометричній прогресії.
На європейському рівні ця тема також обговорюється, наприклад, у таких країнах, як Італія чи Франція, і дуже інтенсивно в Німеччині. Це пов’язано з багатьма виробниками преміум-класів у цій країні зі своїми автомобілями, де трохи більше споживання або його зменшення відіграють більшу роль.
Китайців та американців також турбують екологічні вимоги. Навіть якщо наразі незрозуміло, як відреагує нова влада США.
Які ви використовуєте для підтримки своїх клієнтів у зменшенні ваги?
Гаряче формування - важлива тенденція. Його можна знайти в Європі та регіоні НАФТА, а також у Китаї. В Азії існує дуже багато виробничих ліній, які працюють з нею. Гаряче сформовані виробничі лінії будуть домінувати в автомобільній промисловості.
ArcelorMittal першим вдався до гарячеформованої сталі з покриттям під назвою Usibor. Але Ductibor також розроблений для безпосереднього процесу гарячого формування. Для цього сталь з алюмінієвим покриттям спочатку нагрівають до 900 градусів, потім формують і загартовують у наповнених водою формувальних інструментах.
Наші найновіші продукти цієї серії, Usibor 2000 та Ductibor 1000, є у продажу та зараз перебувають у фазі кваліфікації серед наших клієнтів. Вони вже взяли вибірки, і наразі триває процес затвердження.
Які їх переваги?
Завдання - завжди виготовляти міцну та стійку сталь, яку легко формувати, але в той же час значно легшу. Взагалі, кузови в конструкції автомобілів втрачають вагу і призводять до значного зниження СО2. Ми досягаємо цього разом з Usibor та Ductibor, і тому завжди хочемо випереджати розвиток подій.
Ці легкі сталеві вироби можуть бути використані в багатьох частинах автомобіля - від стовпів A і B до бампера бампера. У той же час завдяки своїм особливим властивостям вони демонструють кращі результати в краш-тестах і менш схильні до іржі. Вони також пропонують сталеві рішення, які об'єднують кілька функцій і в яких не потрібно армування та з'єднання.
Таким чином, в компактному автомобілі можна зменшити до 73 кілограмів сталі без шкоди для функціональності або безпеки.
Звідки клієнти знають, який товар із вашого портфоліо вони використовують найкраще?
Звичайно, ми підтримуємо вас у використанні потрібного матеріалу в потрібному місці на виробництві та в транспортному засобі. Тільки тоді ви досягнете ідеальної економії коштів. Ми самі розробили велику кількість компонентів, таких як двері, рами або сидіння, щоб відповідно консультувати наших клієнтів. З нашого досвіду в машині є деякі деталі, які все ще мають великий потенціал для економії.