Lựa chọn vật liệu chi tiết siết chặt cho các ứng dụng ô tô và phương tiện sử dụng năng lượng mới không chỉ là một câu hỏi về sức mạnh. Người mua cũng cần suy nghĩ về trọng lượng, độ rung, độ ăn mòn, an toàn điện, nhiệt, khả năng tương thích của lớp phủ và khả năng lặp lại lắp ráp.
Ở các phương tiện truyền thống, trọng tâm chính thường là độ bền của khung gầm, độ rung của động cơ, tải trọng của hệ thống treo và khả năng chống ăn mòn. Đối với các phương tiện sử dụng năng lượng mới, yêu cầu ngày càng mở rộng. Bộ pin, vỏ động cơ, cấu trúc nhôm, linh kiện điện áp cao, hệ thống quản lý nhiệt và cụm lắp ráp nhẹ đều tạo ra những thách thức mới về việc buộc chặt.
Chất liệu chi tiết siết chặt tốt phải phù hợp với điều kiện làm việc thực tế chứ không chỉ kích thước bản vẽ.
Tại sao việc lựa chọn vật liệu lại quan trọng
Chốt ô tô hoạt động dưới nhiều rủi ro
Chi tiết siết chặt của xe có thể phải đối mặt với rung động, va đập, chu trình nhiệt, muối trên đường, độ ẩm, dầu và phải bảo trì nhiều lần. Trong các phương tiện sử dụng năng lượng mới, chi tiết siết chặt cũng có thể được sử dụng gần hệ thống pin, mô-đun điện tử, các bộ phận bằng nhôm nhẹ và vỏ kín.
Lựa chọn vật liệu sai có thể dẫn đến:
- gãy bu lông
- Tước chỉ
- Ăn mòn điện
- Khớp lỏng lẻo
- Niêm phong thất bại
- Cân nặng quá mức
- Mô-men xoắn lắp ráp không ổn định
- Lớp phủ bị hư hỏng trong quá trình lắp đặt
Đối với các bộ phận chịu lực, người mua nên xem xét ốc vít cường độ cao và xác nhận lớp, thử nghiệm và lớp phủ trước khi sản xuất.
Tùy chọn vật liệu chi tiết siết chặt thông thường
So sánh vật liệu cho người mua ô tô và NEV
| Loại vật liệu | Sử dụng chung | Ưu điểm chính | Hạn chế chính |
|---|---|---|---|
| Thép cacbon | Giá đỡ, vỏ bọc chung, phụ kiện giá rẻ | Kinh tế và dễ sản xuất | Cần sơn phủ để chống ăn mòn |
| Thép hợp kim | Khung gầm, hệ thống treo, hệ thống truyền động, khớp nối chịu tải cao | Độ bền cao sau khi xử lý nhiệt | Yêu cầu lớp phủ và kiểm tra được kiểm soát |
| Thép không gỉ | Vỏ pin, khu vực ẩm ướt, các bộ phận hở | Chống ăn mòn tốt | Thường có giá cao hơn và độ bền thấp hơn một số loại thép hợp kim |
| Hợp kim nhôm | Tấm nhẹ và các bộ phận không quan trọng | Trọng lượng thấp | Giảm độ bền và nguy cơ mòn chỉ |
| Đồng thau / hợp kim đồng | Các bộ phận điện hoặc dẫn điện | Độ dẫn điện và hành vi ăn mòn | Không dành cho tải kết cấu cao |
| Vật liệu đặc biệt | Vùng nhiệt độ cao hoặc vùng điện đặc biệt | Hiệu suất dành riêng cho ứng dụng | Chi phí cao hơn và thời gian thực hiện dài hơn |
Đối với các bộ phận ô tô nói chung, ốc vít tiêu chuẩn có thể là đủ. Đối với các vật liệu, dạng ren hoặc bản vẽ khác thường, ốc vít phi tiêu chuẩn tùy chỉnh thường được yêu cầu.
Chốt thép carbon và thép hợp kim
Tốt nhất cho các hội đồng quan trọng về sức mạnh
Chốt thép carbon và thép hợp kim được sử dụng rộng rãi trong sản xuất ô tô vì chúng mang lại độ bền đáng tin cậy, tính sẵn có và kiểm soát chi phí. Các cấp độ như 8.8 hệ mét, 10.9, và 12.9 thường gặp trong các bộ phận liên quan đến máy móc và xe cộ.
Các ứng dụng điển hình bao gồm:
- Cấu trúc khung gầm
- Giá đỡ treo
- Khung ghế
- Giá đỡ động cơ
- Hỗ trợ khay pin
- Phụ tùng xe thiết bị nặng
- Giá đỡ và khung kết cấu
Chốt thép hợp kim có thể chịu tải trọng cao, nhưng chúng cần được xử lý nhiệt thích hợp, khớp đai ốc, lựa chọn vòng đệm và kiểm soát độ chặt. Bu-lông mạnh hơn không giải quyết được thiết kế mối nối kém.
Để bảo vệ chống ăn mòn, người mua nên so sánh ốc vít tráng khác nhau trước khi chọn mạ kẽm, vảy kẽm, phốt phát, oxit đen hoặc các loại hoàn thiện khác.
Chốt thép không gỉ
Hữu ích ở những nơi có vấn đề chống ăn mòn
Chốt bằng thép không gỉ thường được chọn cho các khu vực tiếp xúc, vỏ liên quan đến pin, vùng ẩm ướt và các cụm lắp ráp trong đó khả năng chống ăn mòn quan trọng hơn độ bền kéo tối đa.
Các lựa chọn phổ biến bao gồm thép không gỉ 304, 316, A2, và A4. Trong môi trường clorua hoặc muối đường, 316 hoặc A4 thường phù hợp hơn 304 hoặc A2.
Người mua có thể xem xét ốc vít bằng thép không gỉ khi khả năng chống ăn mòn, hình thức bên ngoài và tuổi thọ lâu dài là ưu tiên hàng đầu.
Tuy nhiên, thép không gỉ không nên được lựa chọn một cách mù quáng. Nó có thể có nguy cơ bị mòn trong quá trình lắp đặt và có thể không phù hợp với độ bền của bu lông thép hợp kim được xử lý nhiệt ở các mối nối chịu tải cao.
Vật liệu nhẹ trong phương tiện sử dụng năng lượng mới
Cụm nhôm cần buộc chặt cẩn thận
Xe sử dụng năng lượng mới thường sử dụng các bộ phận bằng nhôm để giảm trọng lượng. Điều này tạo ra những thách thức buộc chặt. Bu lông thép trong các bộ phận bằng nhôm có thể gây ăn mòn điện nếu lớp phủ, vòng đệm hoặc phương pháp cách ly không được xử lý đúng cách.
Khi buộc chặt các kết cấu nhôm, hãy kiểm tra:
- Độ dài tương tác của chủ đề
- Khu vực ổ trục vòng đệm
- Khả năng tương thích lớp phủ
- Nguy cơ ăn mòn điện
- Kiểm soát mô-men xoắn
- Yêu cầu tái sử dụng và dịch vụ
Chốt nhôm có thể giảm trọng lượng, nhưng nhìn chung chúng không phù hợp với các mối nối kết cấu có độ bền cao trừ khi thiết kế đặc biệt hỗ trợ chúng.
Những cân nhắc liên quan đến điện và pin
Chốt NEV không chỉ là bộ phận cơ khí
Trong bộ pin, mô-đun điện và khu vực điện áp cao, ốc vít có thể cần hỗ trợ cách điện, dẫn điện, nối đất, bịt kín hoặc kiểm soát ăn mòn.
Đối với những khu vực này, người mua nên xác nhận:
- Yêu cầu dẫn điện hoặc không dẫn điện
- Mạ hoặc hoàn thiện bề mặt
- Yêu cầu từ tính nếu có
- Tiếp xúc với nhiệt
- Cần có vòng đệm hoặc miếng đệm kín
- Yêu cầu sạch sẽ
- Truy cập mô-men xoắn và dịch vụ
Để lập kế hoạch sản phẩm hoàn chỉnh, người mua có thể xem lại toàn bộ sản phẩm chi tiết siết chặt phạm vi.
Những sai lầm phổ biến của người mua
Tránh lựa chọn vật liệu theo thói quen
Nhiều vấn đề xuất phát từ việc sử dụng thói quen buộc dây ô tô cũ trên các cụm xe sử dụng năng lượng mới.
Hãy tránh những sai lầm sau:
- Chỉ chọn theo cấp độ sức mạnh.
- Sử dụng thép carbon mà không cần xem xét ăn mòn.
- Thay thế thép hợp kim bằng thép không gỉ mà không cần xem xét tải trọng.
- Bỏ qua sự ăn mòn điện hóa giữa thép và nhôm.
- Áp dụng cùng một giá trị mô-men xoắn cho các lớp phủ khác nhau.
- Quên đai ốc, vòng đệm và khả năng tương thích của ren.
- Đặt hàng các bộ phận tùy chỉnh mà không cần bản vẽ hoặc yêu cầu kiểm tra.
Để hỗ trợ vòng đệm dưới tải trước, hãy kiểm tra sản phẩm vòng đệm trước khi xác nhận việc lắp ráp.
RFQ Danh sách kiểm tra dành cho ốc vít ô tô và NEV
Một RFQ rõ ràng nên bao gồm:
| RFQ Mục | Những gì cần chỉ định |
|---|---|
| Ứng dụng | Khung xe, bộ pin, động cơ, giá đỡ, thiết bị điện tử |
| Tiêu chuẩn | ISO, DIN, SAE, ASTM, EN, hoặc OEM bản vẽ |
| Vật liệu | Thép carbon, thép hợp kim, thép không gỉ, nhôm, hợp kim đồng |
| Lớp | 8.8, 10.9, 12.9, A2-70, A4-80, SAE, hoặc tùy chỉnh |
| Kết thúc | Kẽm, vảy kẽm, phốt phát, đen, không gỉ, lớp phủ đặc biệt |
| Assembly | Đai ốc, vòng đệm, miếng đệm, ống bọc ngoài, bộ phận bịt kín |
| Kiểm tra | Độ cứng, độ bền kéo, tải trọng bằng chứng, lớp phủ, mô-men xoắn |
| Traceability | Số nhiệt, nhãn lô, MTC, báo cáo kiểm tra |
Lời khuyên cuối cùng
Vật liệu chi tiết siết chặt cho các ứng dụng ô tô và phương tiện sử dụng năng lượng mới phải được lựa chọn theo tải trọng, môi trường, trọng lượng, độ ăn mòn, chức năng điện và phương pháp lắp ráp.
Thép carbon và thép hợp kim vẫn quan trọng đối với sức mạnh. Thép không gỉ giúp chống ăn mòn. Nhôm hỗ trợ thiết kế nhẹ trong các ứng dụng hạn chế. Vật liệu đặc biệt có thể cần thiết cho các vùng liên quan đến điện, nhiệt hoặc pin.
Cách tiếp cận an toàn nhất là xác định điều kiện làm việc trước tiên, sau đó xác nhận vật liệu, cấp độ, lớp phủ, các bộ phận phù hợp, báo cáo thử nghiệm và truy xuất nguồn gốc trước khi sản xuất.