Високоміцні сталі зменшують вагу та витрати на шасі
Сторінка: 2/2
За словами Судова, витрати на новий компонент нижчі на 20%. Однією з причин цього є те, що кермо може витримувати навантаження на вісь до 1200 кг. Це означає, що другий варіант важеля більше не потрібен для більших навантажень, повідомляє менеджер з розвитку компанії Thyssen-Krupp Umformtechnik. Подальші приклади: Thyssen-Krupp Umformtechnik розробив концепцію трикутного поперечного важеля позашляховика (спортивного транспортного засобу), який приблизно на 4% важчий за алюмінієву версію компонента, але на 45% дешевший.
Той факт, що Thyssen-Krupp Umformtechnik так успішно використовує потенціал високоміцних багатофазних сталей для деталей шасі, зумовлений цілісним підходом компанії до розвитку. Інженери-розробники Білефельда враховують не тільки властивості матеріалу, але також критерії формування та об'єднання та обговорюють питання захисту від корозії. Наприклад, для компонентів осей, жорсткість має центральне значення. "Жорсткість є властивістю поперечного перерізу", - пояснює Судов. Це означає: "Справа не лише у властивостях матеріалу, але також у геометрії та товщині стінки компонента", - пояснює керівник розробки. Висока міцність багатофазної сталі призводить до економії ваги лише в тому випадку, якщо відповідно зменшується товщина стінки. Для того, щоб компенсувати пов'язану з цим втрату жорсткості, форму компонента потрібно змінити.
Ця структурна перебудова створює складні геометрії. Отже, у поєднанні з високою міцністю сучасних багатофазних сталей геометрія компонентів ставить високі вимоги до процесу формування. Крім того, зменшена товщина стінок компонентів шасі, виготовлених з гарячої стрічки, значно товщі, ніж у частин корпусу, виготовлених з холоднокатаного листового металу.
"Thyssen-Krupp Umformtechnik виробляє високоміцні компоненти шасі з пресом 1600 т до восьми формувальних ступенів", - повідомляє Sudowe. Компанія має більш ніж десятирічний досвід переробки високоміцних багатофазних сталей, включаючи необхідну конструкцію та покриття формувальних інструментів. Крім того, сталь зі складною фазою CP-W 800 має не тільки високу границю текучості, але й добрі властивості глибокого витягування завдяки мінімальному подовженню 12%.
Цілісний підхід збільшує потенціал застосування
Якщо ви хочете використовувати високоміцні сталі в шасі, вам також доведеться переглянути технологію з’єднання. Переважним процесом зварювання в шасі зазвичай є зварювання MAG (зварювання металу активним газом). Однак матеріал нагрівається до такої міри, що металева структура в районі зварного шва змінюється і межа текучості падає до 350 МПа.
Ще одним недоліком є те, що зварювальна балка прогорить крізь тонші стінки високоміцних компонентів. "Thyssen-Krupp Umformtechnik розглядав альтернативні варіанти", - говорить Судове. «Наприклад, ми використовуємо процес фланцювання на опорі передньої осі, виготовленій з високоміцної двофазної сталі.» Лазерне гібридне зварювання - це особливо перспективний процес зварювання, при якому високоміцні компоненти шасі з'єднуються лазерним променем і зварювальним наповнювальним матеріалом. "При гібридному лазерному зварюванні зона, що впливає на нагрівання, настільки мала, що навколо зварного шва навряд чи відбувається втрата міцності", - пояснює керівник відділу розвитку компанії Thyssen-Krupp Umformtechnik.
Швидкість зварювання втричі більша, ніж при зварюванні MAG
До того ж: швидкість зварювання приблизно втричі більша, ніж при зварюванні MAG. Крім того, зварне з'єднання має принаймні вдвічі більший термін служби. Thyssen-Krupp Umformtechnik в даний час є єдиним постачальником автомобілів на ринку, який використовує лазерне гібридне зварювання для масштабного виробництва деталей шасі.
Звичайно, зменшена товщина стінок в шасі також ставить більш високі вимоги до захисту від корозії. Як варіант покриття деталей, які зазнали впливу кам’яної стружки, наприклад, можна розглянути цинкування. У порівнянні зі звичайним товстоплівковим KTL (катодне фарбування зануренням), за словами Судова, він пропонує рівноцінний захист від корозії з поліпшеною довговічністю, але також з більшими витратами. Різниця в ціні з товстоплівковою KTL значно менша для цинково-магнієвої поверхні ZMg Eco-Protect та покриття цинкової пластівці, розробленої Thyssen-Krupp Steel.
"Порівняно з товстошаровим KTL, обидві поверхні забезпечують поліпшений захист від корозії з однаковою стабільністю в експлуатації", - резюмує Sudowe. Рамка, розроблена компанією Thyssen-Krupp Umformtechnik із покриттям ZMg Eco-Protect, незабаром надійде у серійне виробництво.