Tecnologia de processamento a laser e hot stamping

Nos últimos dez anos, a tecnologia de estampagem a quente de peças de carroceria evoluiu de uma tecnologia de nicho para uma tecnologia indispensável para aplicação de aço de alta resistência para redução de peso. Ao aplicar esta tecnologia ao aço de alta resistência, o peso do veículo é significativamente reduzido. É claro que o trabalho de pesquisa e desenvolvimento dos fabricantes de aço na área de aço manganês-boro é um pré-requisito.

Desde o desenvolvimento da tecnologia de processamento a laser, nem é preciso dizer sua ampla gama de utilizações. A aplicação da tecnologia de processamento a laser na cadeia de processos de estampagem a quente é um indicador do desenvolvimento da tecnologia laser em áreas superiores. O desenvolvimento do processamento a laser O potencial é enorme.

Hot stamping é forjamento

Prensa e matriz aplicam força externa a placas, tiras, tubos e perfis, etc., para produzir deformação ou separação plástica, de modo a obter a forma desejada e os métodos de formação e processamento de peças de trabalho (estampagem de peças) de diferentes tamanhos. Estampagem e forjamento são processamento de plástico (ou processamento de pressão), conhecidos coletivamente como forjamento. Os blanks para estampagem são principalmente chapas e tiras de aço laminadas a quente e a frio. Dos aços no mundo, 60 a 70% são placas, a maioria das quais estampadas em produtos acabados. A carroceria do carro, chassi, tanque de combustível, aletas do radiador, tambores de caldeira, carcaças de contêineres, motores, aparelhos elétricos, chapas de aço silício com núcleo de ferro, etc. É processado por estampagem. Há também um grande número de peças estampadas em produtos como instrumentos, eletrodomésticos, bicicletas, máquinas de escritório e utensílios domésticos.

Do ponto de vista dos usuários, esses aços manganês-boro e o revestimento aprimorado geralmente apresentam novos desafios para a cadeia do processo de estampagem a quente, especialmente para a tecnologia laser. Comparado com o aço estampado a frio utilizado anteriormente, o aço manganês-boro requer diferentes condições de processamento, e suas diferentes características dependem do teor de carbono de cada etapa do processamento, especialmente sob a influência do calor, o que requer o desenvolvimento correspondente do processo.

Nas etapas posteriores da cadeia do processo de estampagem a quente, as peças precisam ser cortadas na maioria dos casos. Devido à alta dureza e à correspondente alta resistência ao desgaste na operação tradicional de ajuste fino mecânico, esta operação deve ser realizada na área da microestrutura não endurecida. No passado, tais operações geralmente não eram viáveis, mas foi amplamente comprovado que os lasers eram bem-sucedidos como ferramentas “livres de desgaste”, embora com baixos rendimentos. Em outras aplicações, como o corte do tamanho de peças em bruto, em comparação com o uso de pressão mecânica, o uso do corte a laser tem muitas vantagens

As pessoas usam revestimentos de alumínio e silício (AS) de alto ponto de fusão para proteger o aço no forno. No entanto, isso afeta negativamente a soldagem a laser de depósitos metálicos, portanto o revestimento deve ser removido antes do processo de soldagem. Neste caso, o laser provou ser uma ferramenta bem-sucedida de alta taxa de energia. No equipamento de produção, o laser Q-switched pode remover completamente o revestimento da borda da peça bruta. Além disso, o processo de espectroscopia de plasma induzido por laser (LIPS) é utilizado para monitoramento de qualidade. Neste processo, o laser Nd:YAG com comprimento de pulso na faixa de nanossegundos bombardeia a área em branco a ser removida do revestimento e analisa espectroscopicamente o plasma de vapor metálico gerado para determinar o teor de alumínio. Outro método viável é monitorar o plasma de soldagem durante o processo subsequente de soldagem a laser.

O uso da tecnologia laser trouxe soluções eficientes para a cadeia do processo de estampagem a quente, o que promoveu muito o uso generalizado da estampagem a quente.