Oțelurile de înaltă rezistență reduc greutatea și costurile șasiului
Pagina: 2/2
Potrivit lui Sudowe, costurile pentru noua componentă sunt cu 20% mai mici. Un motiv pentru aceasta este că ghidonul poate transporta sarcini pe osie de până la 1200 kg. Ca urmare, nu mai este necesară o a doua variantă de braț de control pentru sarcini mai mari, relatează managerul de dezvoltare de la Thyssen-Krupp Umformtechnik. Alte exemple: Thyssen-Krupp Umformtechnik a dezvoltat un concept pentru osul triunghiular al unui SUV (Sports Utility Vehicle) care este cu aproximativ 4% mai greu decât versiunea din aluminiu a componentei, dar cu 45% mai ieftin.
Faptul că Thyssen-Krupp Umformtechnik folosește atât de bine potențialul oțelurilor multifazice de înaltă rezistență pentru componentele șasiului se datorează abordării de dezvoltare holistică a companiei. Inginerii de dezvoltare Bielefeld nu iau în considerare numai proprietățile materialelor, ci și criteriile de formare și aderare și discută problema protecției împotriva coroziunii. În cazul componentelor osiei, de exemplu, rigiditatea are o importanță centrală. „Rigiditatea este o proprietate a secțiunii transversale”, explică Sudowe. Asta înseamnă: „Nu este vorba doar de proprietățile materialului, ci și de geometria și grosimea peretelui componentei”, explică managerul de dezvoltare. Rezistența ridicată a unui oțel multifazic duce la economii de greutate numai dacă grosimea peretelui este redusă în consecință. Pentru a compensa pierderea de rigiditate asociată, forma componentei trebuie schimbată.
Această ajustare structurală creează geometrii complexe. Împreună cu rezistența ridicată a oțelurilor multifazice moderne, geometriile componentelor impun, prin urmare, cerințe ridicate procesului de formare. În plus, grosimile reduse ale pereților componentelor șasiului realizate din benzi fierbinți sunt semnificativ mai groase decât în cazul părților corpului realizate din tablă laminată la rece.
„Thyssen-Krupp Umformtechnik produce componente de șasiu de înaltă rezistență cu o presă de 1600 t în până la opt trepte de formare”, relatează Sudowe. Compania are mai mult de zece ani de experiență în prelucrarea oțelurilor multifazice de înaltă rezistență, inclusiv proiectarea și acoperirea necesară a instrumentelor de formare. În plus, oțelul de fază complexă CP-W 800 are nu numai un punct de randament ridicat, ci și proprietăți bune de tragere profundă datorită alungirii minime de 12%.
Abordarea holistică crește potențialul aplicației
Dacă doriți să utilizați oțeluri de înaltă rezistență în șasiu, trebuie să regândiți și tehnologia de îmbinare. Procesul de sudare preferat în șasiu este de obicei sudarea MAG (sudarea metalică cu gaz activ). Cu toate acestea, materialul este încălzit atât de mult încât structura metalică din vecinătatea cusăturii de sudură se schimbă și punctul de curgere scade la 350 MPa.
Un alt dezavantaj este că grinda de sudură ar arde prin pereții mai subțiri ai componentelor de înaltă rezistență. „Thyssen-Krupp Umformtechnik a analizat alternative”, spune Sudowe. „De exemplu, folosim procesul de flanșare pe un suport pentru puntea din față din oțel bifazic de înaltă rezistență.” Sudarea hibridă laser este un proces de sudare deosebit de promițător, în care componentele șasiului de înaltă rezistență sunt conectate prin fascicul laser și material de umplutură de sudură. „Cu sudarea hibridă cu laser, zona afectată de căldură este atât de mică încât nu există aproape nici o pierdere de rezistență în vecinătatea sudurii”, explică șeful de dezvoltare de la Thyssen-Krupp Umformtechnik.
Viteza de sudare de trei ori mai mare decât la sudarea MAG
În plus: Viteza de sudare este de aproximativ trei ori mai mare decât la sudarea MAG. În plus, îmbinarea sudată are o durată de viață de cel puțin două ori mai mare. Thyssen-Krupp Umformtechnik este în prezent singurul furnizor auto de pe piață care utilizează sudarea hibridă laser pentru producția la scară largă de piese de șasiu.
Desigur, grosimile reduse ale peretelui în șasiu impun, de asemenea, cerințe mai mari în ceea ce privește protecția împotriva coroziunii. Ca opțiune de acoperire pentru piesele care au fost expuse la așchii de piatră, de exemplu, poate fi luată în considerare zincarea. În comparație cu KTL cu film gros convențional (vopsire prin înmuiere catodică), conform lui Sudowe, acesta oferă o protecție echivalentă împotriva coroziunii cu o durabilitate îmbunătățită, dar și la costuri mai mari. Diferența de preț față de filmul gros KTL este semnificativ mai mică pentru suprafața ZMg Eco-Protect zinc-magneziu și o acoperire cu fulgi de zinc dezvoltată de Thyssen-Krupp Steel.
"Comparativ cu filmul gros KTL, ambele suprafețe oferă protecție îmbunătățită împotriva coroziunii cu aceeași stabilitate operațională", rezumă Sudowe. O osie dezvoltată de Thyssen-Krupp Umformtechnik cu acoperirea ZMg Eco-Protect va intra în curând în producția de serie.