Kaip pakartotinis terminis plėtimasis paveikia dengtus aliuminio akumuliatorių korpusus elektrinėse transporto priemonėse?

Kaip pakartotinis terminis plėtimasis paveikia dengtus aliuminio akumuliatorių korpusus elektrinėse transporto priemonėse?

Elektromobilių akumuliatorių korpusai veikia aplinkoje, kurioje temperatūra retai būna pastovi. Greito įkrovimo, didelės galios važiavimo, akumuliatoriaus aušinimo, stovėjimo šaltu oru metu ir pakartotinio transporto priemonės naudojimo metu įvairios akumuliatoriaus sistemos dalys nuolat šildo ir vėsina.

Aliuminis plačiai naudojamas akumuliatorių korpusų konstrukcijose dėl mažo tankio, gero šilumos laidumo, atsparumo korozijai ir nusistovėjusių gamybos procesų. Tačiau metalas nelieka nepakitęs matmenų, kai jo temperatūra kyla ir mažėja. Kaitinamas jis plečiasi, o vėsdamas susitraukia.

Nedengto aliuminio komponento atveju šis matmenų judėjimas daugiausia yra medžiagos elgesys, į kurį inžinieriai gali atsižvelgti projektuodami. Su dengtu aliuminio komponentu padėtis yra sudėtingesnė. Aliuminio pagrindas, konversijos sluoksnis, gruntas ir viršutinis sluoksnis gali skirtingai reaguoti į temperatūros pokyčius. Pakartotinis judėjimas gali palaipsniui įtempti dangos sistemą ir jos sąsają su metalu.

Po kelių pirmųjų temperatūros pokyčių rezultatas gali būti nematomas. Vietoj to, laikui bėgant gali atsirasti nedideli defektai, ypač aplink kraštus, suformuotus kampus, skylutes, jungtis ir vietas, kurias veikia papildomas mechaninis įtempis.

Suprasti šį procesą svarbu renkantis dengtą aliuminį EV akumuliatorių dangteliams, apsauginėms plokštėms ir kitiems su akumuliatoriumi susijusiems komponentams.

1. Kodėl EV baterijų korpusai patiria pasikartojančių lydinio būklė savybių pasikeitimų?

Akumuliatoriaus korpusą veikia daugiau nei aplinkos temperatūra už transporto priemonės. Šiluma gali kilti iš akumuliatoriaus elementų, elektros jungčių, galios elektronikos ir aplinkinės transporto priemonės konstrukcijos. Tada aušinimo sistemos pašalina šilumą, kad akumuliatorius neviršytų numatyto veikimo diapazono.

Tai sukuria temperatūrų skirtumus tarp komponentų, o kartais ir tarp skirtingų tos pačios aliuminio plokštės sričių.

1.1 Šiluma, susidaranti vairuojant ir įkraunant

Įsibėgėjant, važiuojant didele apkrova ir greitai įkraunant, akumuliatoriaus elementai generuoja šilumą. Aušinimo plokštės ir šilumos valdymo sistemos perduoda šią šilumą nuo elementų, tačiau korpuse ir šalia esančiose konstrukcijos dalyse temperatūra vis tiek gali keistis.

Temperatūros pasiskirstymas nebūtinai yra vienodas. Sritys, esančios arti aušinimo kanalų, elektrinių komponentų ar šilumos šaltinių, gali reaguoti kitaip nei tolimesnėse vietose.

Tai svarbu, nes didelis aliuminio dangtis gali netolygiai išsiplėsti, jei viena dalis įkaista už kitą. Dėl susidariusios deformacijos dangos sluoksniai, sujungti komponentai ir sandarinimo sąsajos gali būti papildomai apkrauti.

1.2 Parkavimas šaltu oru ir pakartotinis paleidimas

Žiemą lauke stovinčioje transporto priemonėje gali būti didelis temperatūros skirtumas tarp akumuliatoriaus korpuso ir darbinės temperatūros, pasiekiamos po vairavimo ar įkrovimo.

Gali atsitikti ir atvirkščiai. Šiltas akumuliatoriaus korpusas gali greitai atvėsti, kai automobilis stovi šaltoje aplinkoje.

Šie pasikartojantys temperatūros pokyčiai ypač aktualūs transporto priemonėms, naudojamoms regionuose, kuriuose yra dideli sezoniniai temperatūros svyravimai. Dangos, kuri gerai veikia esant vienai šiltai arba šaltai sąlygai, gali tekti įvertinti ilgalaikį veikimą pakartotinai naudojant dviratį.

1.3 Vietiniai lydinio būklė elementų skirtumai

Ne kiekviena akumuliatoriaus korpuso dalis patiria tokias pačias šilumines sąlygas.

Pavyzdžiui:

• Viršutinis dangtis gali būti veikiamas skirtingomis šilumos sąlygomis nei apatinis dėklas.

• Vietos, esančios šalia aušinimo plokščių, gali turėti skirtingą temperatūros profilį nei išoriniai kraštai.

• Tvirtinimo detalės ir laikikliai gali perduoti šilumą kitaip nei aliuminio plokštė.

• Sandarinimo medžiagos ir klijai gali reaguoti kitaip nei metalinis pagrindas.

Dėl šių skirtumų gali susidaryti vietinė įtempių koncentracija, ypač kai sujungiamos skirtingos šiluminio plėtimosi charakteristikos turinčios medžiagos.

2. Kas nutinka, kai aliuminis plečiasi ir traukiasi pakartotinai?

Aliuminis kaitinant plečiasi ir vėsdamas susitraukia. Šis judėjimas iš esmės yra grįžtamas, tačiau aplinkiniai komponentai gali jį apriboti.

Akumuliatoriaus korpuse aliuminio skydelis retai gali visiškai laisvai judėti. Jis gali būti tvirtinamas prie aliuminio rėmo, plieninių laikiklių, tvirtinimo detalių, klijų jungčių, tarpiklių ar kitų konstrukcinių komponentų.

Kai plėtimasis ribojamas, šiluminis judėjimas gali sukelti įtampą.

2.1 Šiluminis plėtimasis sukuria pasikartojančius mechaninius įtempimus

Įsivaizduokite padengtą aliuminio dangtelį, tvirtai pritvirtintą išilgai visų keturių kraštų. Kylant temperatūrai, skydas bando išsiplėsti. Tvirtinimo taškai priešinasi šiam judėjimui, todėl plokštėje ir aplink jo jungtis susidaro įtampa.

Kai plokštė atvės, ji vėl susitraukia.

Vienas šildymo ir vėsinimo ciklas gali sukelti tik nedidelį streso kiekį. Tačiau pakartotiniai ciklai gali prisidėti prie nuovargio ir palaipsniui susilpninti jau pažeidžiamas sritis.

Taip pat turi įtakos dangų sistema, nes ji seka aliuminio pagrindo judėjimą, išlaikant savo mechanines ir šilumines savybes.

2.2 Skirtingos medžiagos nesiplečia tokiu pačiu greičiu

Akumuliatoriaus korpuse gali būti aliuminio, plieno, polimerinių komponentų, klijų, sandariklių ir apsauginių dangų.

Šios medžiagos nebūtinai plečiasi arba susitraukia tiek pat, kai keičiasi temperatūra.

Šis skirtumas žinomas kaip šiluminio plėtimosi neatitikimas.

Dengtam aliuminiui danga yra daug plonesnė už metalinį pagrindą, tačiau ji vis tiek turi prisitaikyti prie pagrindo matmenų judėjimo. Jei danga tampa per trapi, praranda lankstumą arba nepakankamai sukimba tarp paviršių, pakartotinis judėjimas gali padidinti įtrūkimų ar atsiskyrimo riziką.

Problema yra ne tik tai, kad aliuminis plečiasi. Tai yra, kad visa materialinė sistema turi prisitaikyti prie to judėjimo, neprarasdama savo apsauginės funkcijos.

2.3 Kodėl ciklų skaičius yra svarbus

Trumpam veikiant aukštai ir žemai temperatūrai, danga gali likti vizualiai nepažeista. Tai automatiškai nereiškia, kad po šimtų pasikartojančių ciklų jis išlaikys tą patį našumą.

Svarbūs veiksniai apima:

• lydinio būklė temperatūros diapazonas ir temperatūros skirtumas.

• Šildymo ir vėsinimo greitis.

• Laikymo laikas kiekvienoje temperatūroje.

• Ciklų skaičius.

• Dangos lankstumas ir sukibimas.

• Aliuminio lydinys, grūdinimas ir plokštės storis.

• Formavimo sąlygos ir liekamasis įtempis.

• Papildomas drėgmės, korozijos ir vibracijos poveikis.

Dėl šios priežasties vienas aukštos temperatūros bandymas negali visiškai parodyti ilgalaikio šiluminio ciklo veikimo.

3. Kokių tipų dangos pažeidimai gali atsirasti laikui bėgant?

Terminis ciklas ne visada sukelia tiesioginį arba akivaizdų dangos gedimą. Daugeliu atvejų pirmieji pokyčiai yra mikroskopiniai ir tampa matomi tik po tolesnio poveikio.

3.1 Mikroįtrūkimai dengiamojoje plėvelėje

PE RSON>Gali susidaryti nedideli įtrūkimai, kai pakartotinis substrato judėjimas apkrauna dangą, kuri negali pakankamai deformuotis.

Šiuos įtrūkimus gali būti sunku atpažinti atliekant įprastą vizualinį patikrinimą, ypač kai jie yra labai smulkūs arba yra aplink suformuotas vietas.

Jei per apsauginės dangos sistemą prasiskverbia įtrūkimas, drėgmė ir korozinės medžiagos gali lengviau patekti į aliuminio paviršių. Tikroji korozijos rizika priklauso nuo dangos struktūros, pagrindo būklės, aplinkos ir nuo to, ar pažeista vieta lieka atvira.

Kur labiau tikėtina, kad atsiras mikroįtrūkimai?

Bendros sritys, į kurias verta atkreipti dėmesį, yra šios:

• Giliai ištemptos arba smarkiai išlenktos dalys.

• Kampai ir perėjimai tarp plokščių ir suformuotų paviršių.

• Sritys aplink montavimo angas.

• Po dengimo nupjauti arba apdirbti kraštai.

• Vietos, kur skydas yra suvaržytas tvirtinimo detalėmis arba jungtimis.

3.2 dangos sukibimas praradimas

Dangos sukibimas priklauso nuo aliuminio paviršiaus būklės, išankstinio apdorojimo kokybės, dangos sudėties, kietėjimo proceso ir gamybos konsistencijos.

Pakartotinis šiluminis judėjimas gali sukelti įtampą dangos sistemos ir aliuminio pagrindo sąsajoje.

Jei sąsaja jau silpna dėl užteršimo, netinkamo išankstinio apdorojimo arba prasto kietėjimo, terminis ciklas gali paspartinti sukibimo praradimą.

Sunkesniais atvejais danga gali išsipūsti, nusilupti arba lokaliai atsiskirti nuo metalo.

Štai kodėl dangos sukibimas neturėtų būti vertinamas tik ant nesuformuoto, šviežiai padengto mėginio. Tikrasis komponentas prieš pradedant eksploatuoti gali būti sulenktas, pritvirtintas, sumontuotas ir termiškai veikiamas.

3.3 Kraštų pakėlimas ir pažeidimai aplink tvirtinimo detales

Akumuliatoriaus korpuso konstrukcijoje ypatingo dėmesio nusipelno briaunos ir tvirtinimo taškai.

Nupjautas kraštas gali atskleisti aliuminio pagrindą, o išgręžta skylė arba tvirtinimo taškas gali sukelti vietinę deformaciją ir mechaninį įtempimą.

Jei aptvaras plečiasi ir traukiasi pakartotinai, šiose srityse gali atsirasti papildomo judėjimo. Prastai apsaugotas kraštas arba pažeista danga aplink tvirtinimo detalę gali tapti vietinės korozijos pradžios tašku.

Todėl komponentams, kuriuose naudojamas dengtas aliuminio lakštas, renkantis medžiagą ir projektuojant procesą reikia atsižvelgti į pjovimo, formavimo, gręžimo ir krašto apsaugos seką.

3.4 Pūslių susidarymas ir paviršiaus spalvos pakitimas

Pūslės gali susidaryti susilpnėjus sukibimui arba kai po dangos sluoksniu patenka drėgmė ir kiti teršalai.

Spalva taip pat gali pakisti dėl tam tikrų karščio, UV poveikio, cheminių medžiagų ir senėjimo derinių.

Tačiau ne kiekvienas spalvos pasikeitimas rodo šiluminio plėtimosi žalą. Svarbu atskirti dangos skilimą dėl temperatūros ciklų ir pokyčius, atsiradusius dėl UV poveikio, cheminio kontakto, perkaitimo ar netinkamo kietėjimo.

4. Kurios EV akumuliatoriaus korpuso sritys yra labiausiai pažeidžiamos?

Šiluminis judėjimas veikia visą komponentą, tačiau rizika nepasiskirsto tolygiai.

4.1 Didelės plokščios plokštės

Didelių aliuminio dangtelių matmenys gali keistis gana dideliu atstumu. Jei skydelis pritvirtintas keliuose taškuose, plėtimasis gali būti apribotas.

Tai gali sukelti įtampą aplink tvirtinimo detales, atramines konstrukcijas ir sujungtas jungtis.

Inžinieriai turėtų atsižvelgti į tikrąjį plokštės dydį, tvirtinimo išdėstymą, temperatūros pasiskirstymą ir leistiną deformaciją, o ne vertinti aliuminio lakštą atskirai.

4.2 Išlenkti kampai ir suformuotos sekcijos

Formuojant pakeičiama aliuminio lakšto geometrija ir vietinė mechaninė būklė. Atsižvelgiant į lydinį, temperatūrą, lenkimo spindulį ir formavimo procesą, danga gali patirti papildomą įtempimą.

Danga, kuri gerai veikia ant plokščio pavyzdžio, po formavimo gali elgtis ne taip.

Iš anksto dažytam aliuminiui ypač svarbu patikrinti dangos lankstumą ir sukibimą po numatyto formavimo proceso.

4.3 Sąsavų ir sujungimų sandarinimas

Akumuliatorių korpusai priklauso nuo sandarinimo sistemų, kad vanduo, dulkės ir kiti teršalai nepatektų į saugomą erdvę.

Aliuminio ir tarpiklio ar klijų medžiagų šiluminio plėtimosi neatitikimas gali pakeisti suspaudimo ir įtempių pasiskirstymą jungtyje.

Pakartotinis judėjimas gali prisidėti prie sandariklio atsipalaidavimo, klijų nuovargio arba vietinio atsiskyrimo, jei jungties konstrukcija ir medžiagų derinys yra netinkami.

Dangos defektas šalia sandarinamojo paviršiaus taip pat gali apsunkinti ilgalaikę apsaugą nuo korozijos.

4.4 Mišrių metalų jungtys

Aliuminio korpusai gali būti prijungti prie plieninių laikiklių, varžtų ar kitų metalinių komponentų.

Šiluminio plėtimosi skirtumai gali padidinti įtampą aplink šias jungtis. Be to, skirtingų metalų kontaktas esant elektrolitui gali sukelti galvaninės korozijos riziką.

Todėl elektros izoliacija, tinkamos tvirtinimo detalės, jungties konstrukcija ir apsauga nuo korozijos turėtų būti vertinami kartu.

5. Kaip dangų tipai reaguoja į pasikartojantį terminį ciklą?

Ne visos dangų sistemos veikia vienodai. Jų veikimas priklauso nuo dervos chemijos, plėvelės storio, kietėjimo sąlygų, išankstinio apdorojimo, pagrindo paruošimo ir numatomos eksploatavimo aplinkos.

5.1 Poliesterio ( PE ) dangos

Poliesterio dangos dažniausiai naudojamos ant iš anksto nudažyto aliuminio architektūroje, prietaisuose ir bendrai pramonei.

Jų lankstumas, atsparumas oro sąlygoms ir paviršiaus savybės priklauso nuo konkrečios formulės ir dangos specifikacijos.

Su akumuliatoriumi susijusių komponentų PE danga turėtų būti įvertinta atsižvelgiant į faktinį temperatūros diapazoną, formavimo reikalavimus ir cheminio poveikio sąlygas. Standartinė architektūrinio lygio danga neturėtų būti automatiškai laikoma tinkama automobilių akumuliatoriaus korpusui.

5.2 PVDF Dangos

PVDF dangos yra žinomos dėl savo atsparumo atmosferos poveikiui ir spalvos išlaikymo sudėtingoje lauko aplinkoje.

Jie gali būti naudingi ten, kur svarbi ilgalaikė išvaizda ir atsparumas aplinkai. Tačiau stiprus lauko atmosferos veiksnys automatiškai nenustato atsparumo pasikartojančiam šiluminiam ciklui EV akumuliatoriaus sistemoje.

Dangos sudėtis, gruntas, pagrindas ir gamybos procesas vis dar turi būti vertinami kaip visa sistema.

5.3 Epoksidinės ir funkcinės apsauginės dangos

Epoksidinės dangos naudojamos įvairiose pramoninėse srityse, kur svarbus sukibimas ir cheminis atsparumas.

Priklausomai nuo sudėties, jie gali pasiūlyti naudingą konkrečių su akumuliatoriumi susijusių komponentų apsaugą. Jų tinkamumas turi būti patikrintas atsižvelgiant į lankstumą, temperatūros poveikį, elektros reikalavimus ir numatomą surinkimo procesą.

Funkcinės dangos taip pat gali būti skirtos elektros izoliacijai, apsaugai nuo korozijos ar šilumos valdymui. Šios funkcijos turėtų būti vertinamos atskirai: pavyzdžiui, elektros izoliaciją užtikrinanti danga automatiškai nėra tinkama šiluminė barjera ar konstrukcijos apsauginis sluoksnis.

5.4 dangos storis nėra vienintelis veiksnys

Storesnė danga nebūtinai užtikrina geresnes šiluminio ciklo charakteristikas.

Per didelis plėvelės storis gali pakeisti lankstumą, kietėjimą ir įtempių pasiskirstymą dangos sistemoje. Kita vertus, per plona danga gali nesuteikti numatyto apsaugos lygio.

Tinkamos specifikacijos turėtų būti nustatytos remiantis dangos gamintojo techniniais duomenimis, proceso kontrole ir komponento lygio bandymais.

6. Kaip gamintojai gali įvertinti šiluminio dviračio efektyvumą?

Patikimas įvertinimas turėtų atkartoti sąlygas, kurias turėtų patirti gatavas komponentas. Tik neapdoroto aliuminio lakšto arba nesuformuoto dangos pavyzdžio bandymas gali neatskleisti gamybos ir surinkimo problemų.

6.1 Šiluminio ciklo bandymai

Atliekant terminio ciklo bandymus padengti aliuminio bandiniai arba baigti komponentai yra veikiami pasikartojančių aukštos ir žemos temperatūros sąlygų.

Įprasta bandymo programa gali apimti:

1. Numatomo veikimo ir laikymo temperatūros diapazono nustatymas.

2. Viršutinės ir apatinės bandymo temperatūros apibrėžimas.

3. Šildymo ir vėsinimo greičio nustatymas.

4. Nurodykite laikymo laiką kiekvienoje temperatūroje.

5. Reikiamo ciklų skaičiaus nustatymas.

6. Paviršiaus ir dangos patikrinimas po poveikio.

Temperatūros diapazonas ir ciklų skaičius turėtų būti nustatyti pagal transporto priemonės gamintojo reikalavimus arba atitinkamos sudedamosios dalies specifikaciją. Nėra vieno universalaus terminio ciklo profilio, tinkančio kiekvienam EV akumuliatoriaus korpusui.

6.2 Sukibimo bandymas prieš ir po važiavimo dviračiu

Dangos sukibimas turi būti įvertintas prieš ir po terminio ciklo, kad būtų galima nustatyti bet kokį pablogėjimą.

Kryžminio sukibimo bandymas, pvz. ASTM D3359, kai taikoma, gali būti lyginamoji dangos sukibimo informacija. Metodas ir priėmimo kriterijai turi būti parinkti pagal dangos tipą, pagrindą ir kliento specifikacijas.

Reikšmingesnėms programoms gali prireikti papildomų metodų dangos sąsajai ir gedimo režimui ištirti.

6.3 Lenkimo ir formavimo bandymai

Jei aliuminio lakštas bus išlenktas, štampuojamas arba formuojamas rulonu, po numatytos formavimo operacijos reikia patikrinti dangos veikimą.

Danga gali išlaikyti sukibimo testą su plokščiu bandiniu, tačiau po tvirto lenkimo gali atsirasti įtrūkimų.

Todėl bandymas turėtų atspindėti faktinį lydinį, temperatūrą, lakšto storį, lenkimo spindulį ir formavimo kryptį, naudojamą gamyboje.

6.4 Korozijos ir drėgmės bandymai

Šiluminis ciklas ir korozijos poveikis gali sąveikauti.

Nedidelis dangos defektas gali tapti reikšmingesnis, kai komponentas vėliau yra veikiamas drėgmės, kelio druskos ar kitų ėsdinančių medžiagų.

Priklausomai nuo naudojimo, gamintojai gali derinti terminį ciklą su drėgmės poveikiu arba korozijos bandymais. Druskos purškimo bandymas gali būti naudingas lyginamajam vertinimui, tačiau jis neturėtų būti traktuojamas kaip tiesioginis tikrojo naudojimo metų prognozavimas.

6.5 Komponento lygio testavimas

Akumuliatoriaus korpusas yra surinkta sistema, o ne izoliuota aliuminio plokštė.

Dėl šios priežasties į komponento lygio patvirtinimą gali reikėti įtraukti:

• Surinkto korpuso terminis ciklas.

• Vandens ir dulkių patekimo patikrinimai.

• Sandarinimo suspaudimo ir nuotėkio įvertinimas.

• Vibracijos ir mechaninio patvarumo bandymai.

• Tvirtinimo detalių, jungčių ir surištų zonų apžiūra.

• Korozijos įvertinimas po aplinkos poveikio.

Vien tik dangos bandymas negali įrodyti, kad visas akumuliatoriaus korpusas atitinka saugos ar ilgaamžiškumo reikalavimus.

7. Kaip dizaineriai gali sumažinti su terminiu plėtimu susijusias dangos problemas?

Veiksmingiausias būdas yra atkreipti dėmesį į šilumos judėjimą projektuojant ir gaminant, o ne visiškai pasikliauti danga, kad ją atlaikytų.

7.1 Leisti kontroliuoti šiluminį judėjimą

Tvirtinant reikia atsižvelgti į numatomą aliuminio plokštės išsiplėtimą ir susitraukimą.

Priklausomai nuo konstrukcijos, inžinieriai gali naudoti tinkamus tarpus, lanksčias jungtis arba tvirtinimo priemones, kurios prisitaiko prie judėjimo nepažeidžiant konstrukcijos vientisumo ar sandarinimo.

Tikslas yra ne pašalinti šiluminį plėtimąsi, kuris yra natūralus medžiagos elgesys, o užkirsti kelią nereikalingoms įtempių koncentracijoms.

7.2 Pasirinkite tinkamą aliuminio lydinį ir lydinio būklė

Lydinio ir grūdinimo pasirinkimas turi įtakos formavimui, stiprumui ir gamybos našumui.

Skirtingiems akumuliatoriaus korpuso komponentams gali reikėti skirtingų medžiagų savybių. Konstrukcinis padėklas, dengiamoji plokštė ir dekoratyvinė apsauginė plokštė neturėtų automatiškai naudoti tos pačios aliuminio specifikacijos.

Pasirinkta medžiaga turi būti įvertinta pagal formavimo reikalavimus, mechanines apkrovas, sujungimo būdus, korozijos poveikį ir numatomą eksploatavimo temperatūrą.

7.3 Kontrolinis išankstinis apdorojimas ir dangos kietėjimas

Nuosekli dengimo sistema prasideda nuo tinkamai paruošto aliuminio paviršiaus.

Paviršiaus valymas, išankstinis apdorojimas, dangos naudojimas ir kietėjimo sąlygos turi įtakos sukibimui ir ilgalaikiam veikimui.

Blogas proceso valdymas gali sukurti silpnas sąsajas, kurios pasikartojant šiluminiam įtempimui tampa labiau pažeidžiamos.

Ritiniu būdu dengtam aliuminiui gamybos nuoseklumas yra ypač svarbus, nes dangos kokybė turi išlikti stabili visame ritės ilgio ir pločio.

7.4 Apsaugokite nupjautas briaunas ir surinkimo vietas

Kai padengtas aliuminis pjaunamas, gręžiamas arba apdirbamas, originali danga gali nebeapsaugoti naujai atviros vietos.

Priklausomai nuo konstrukcijos ir poveikio sąlygų, gamintojams gali prireikti tinkamo krašto sandarinimo, papildomos apsaugos arba korozijai atsparios surinkimo detalės.

Tai ypač svarbu aplink skylutes, tvirtinimo detales ir korpuso jungtis.

7.5 Patvirtinkite visą medžiagų sistemą

Aliuminio pagrindas, išankstinis apdorojimas, gruntas, viršutinis sluoksnis, klijai, tarpiklis ir tvirtinimo sistema veikia kartu.

Todėl danga turėtų būti parenkama atsižvelgiant į visą panaudojimą, o ne į vieną savybę, pvz., blizgesį, spalvos išlaikymą ar vardinį plėvelės storį.

Didelės vertės EV programų atveju ankstyvas mėginių testavimas ir gamybos tipinis patvirtinimas gali padėti nustatyti nesuderinamumą prieš pradedant masinę gamybą.

8. Ko pirkėjai turėtų paklausti prieš pirkdami dengtą aliuminį EV baterijų komponentams?

Pirkėjų komandos turėtų pateikti daugiau nei lydinį ir storį, kai prašoma padengto aliuminio, skirto su baterijomis susijusioms reikmėms.

Tiekėjas turi suprasti, kaip medžiaga bus apdorojama ir kur ji bus naudojama.

8.1 Klausimai apie aliuminio pagrindą

• Kokio aliuminio lydinio ir grūdinimo reikia?

• Kokie storio ir pločio nuokrypiai?

• Ar medžiaga bus lankstoma, štampuojama, brėžiama ar apdirbta?

• Ar komponentas yra struktūrinis ar nestruktūrinis?

• Kokių mechaninių savybių reikia?

8.2 Klausimai apie system danga

• Ar danga PE , PVDF , epoksidinė ar kita funkcinė sistema?

• Koks reikalingas dangos storis ir spalva?

• Ar reikalingas vienpusis ar dvipusis dengimas?

• Kokia pirminio apdorojimo sistema naudojama?

• Kokie formavimo ir sukibimo reikalavimai taikomi?

• Ar danga turi atitikti specifinius elektros, cheminius ar šiluminius reikalavimus?

8.3 Klausimai apie testavimą ir atsekamumą

• Ar yra apibrėžtas terminio ciklo bandymo profilis?

• Ar prieš ir po važiavimo dviračiu reikia atlikti sukibimo testus?

• Ar įtraukti korozijos ir drėgmės bandymai?

• Ar klientui reikia konkrečios automobilio ar OĮG specifikacijos?

• Ar tiekėjas gali pateikti partijos atsekamumo ir gamybos patikrinimo įrašus?

Kuo aiškiau apibrėžti šie reikalavimai, tuo lengviau išsirinkti tinkamą medžiagą ir išvengti nereikalingų pakeitimų gamybos metu.

9. Patikimo padengto aliuminio tiekėjo pasirinkimas su elektromobiliais susijusiems taikymas

Dengto aliuminio tiekėjo pasirinkimas nėra tik kainų palyginimas ar pažįstamos spalvos pasirinkimas. Su EV baterijomis susijusių komponentų pirkėjai turėtų patikrinti, ar tiekėjas supranta ryšį tarp pagrindo kokybės, išankstinio paviršiaus apdorojimo, dangos efektyvumo ir tolesnio apdorojimo.

Toliau nurodytos įmonės gali būti įtrauktos į pradinį tiekėjų tyrimo sąrašą. Jie nėra pateikiami kaip patikrintas EV akumuliatorių korpusų tiekėjų reitingas, o jų tinkamumas konkrečiai automobilių programai turi būti patvirtintas tiesiogiai.

9.1 Dingang – iš anksto dažytų aliuminio ritinių ir lakštų tiekėjas

„Dingang“, valdoma „Changzhou Dingang Metal Material Co., Ltd.“, tiekia spalvotai dengtą aliuminio ritę ir lakštą įvairioms pramonės ir architektūros reikmėms.

Pirkėjams, kuriantiems dengtas aliuminio plokštes, dangčius ar kitus su baterijomis nesusijusius komponentus, „Dingang“ gali būti laikomas potencialiu šaltiniu aptariant lydinio, atsparumo, storio, dangos sistemos, spalvos ir paviršiaus reikalavimus.

Svetainė: https://www.cnchangsong.com/

Vertindami „Dingang“ ar bet kurį kitą elektromobilių projekto tiekėją, pirkėjai turėtų patvirtinti, ar siūloma medžiaga gali atitikti reikalingas automobilių specifikacijas, šiluminio ciklo profilį, sukibimo kriterijus ir komponento lygio patvirtinimo reikalavimus. Bendrosios iš anksto dažyto aliuminio gamybos galimybės neturėtų būti painiojamos su automatiniu saugai svarbių akumuliatorių korpusų konstrukcijų kvalifikavimu.

9.2 Arconic – aliuminio valcavimo gaminiai ir inžinerinės medžiagos

Arconic yra įsitvirtinęs aliuminio gamintojas, turintis patirties gaminant aliuminio gaminius ir inžinerinius medžiagų sprendimus.

Projektams, kuriems reikia specifinių aliuminio pagrindo savybių, pirkėjai gali įtraukti Arconic į savo medžiagų tyrimą ir palyginti turimas gaminių formas, techninius duomenis ir pritaikymo tinkamumą.

Svetainė: https://www.arconic.com/

9.3 Metalo spalva – ritiniais dengti metalo gaminiai

Metalcolor siejama su ritiniais dengtais metalo gaminiais ir paviršiaus apdailos sprendimais.

Projektams, kuriuose naudojami iš anksto dažyti metalo lakštai, gali būti naudinga peržiūrėti turimas dengimo technologijas, gaminio specifikacijas ir gamybos galimybes.

Svetainė: https://www.metalcolor.com/

9.4 Dėl ko tiekėjas tinkamas elektromobilių baterijų projektui?

Tiekėjas turėtų būti vertinamas pagal faktinius techninius reikalavimus, o ne tik pagal bendrą jo reputaciją.

Svarbūs punktai apima:

• Stabili aliuminio pagrindo kokybė ir matmenų konsistencija.

• Kontroliuojamas išankstinis apdorojimas ir dengimas.

• Dokumentuotas dangos sukibimas ir lankstumas.

• Gebėjimas pateikti pavyzdžius formavimo ir terminio ciklo bandymams.

• Vienoda spalva ir paviršiaus kokybė tarp gamybos partijų.

• Atsekamumas ir techninė dokumentacija.

• Patirtis su konkrečiais projekto automobiliams keliamais reikalavimais.

Struktūrinių baterijų dėklų ir saugai svarbių korpuso dalių pirkėjai taip pat turėtų patikrinti tiekėjo gamybos apimtį, medžiagų patvirtinimus ir atitinkamus automobilių kokybės sistemos reikalavimus. Ritinio dangos tiekėjas gali pateikti dengtą lakštą, o formavimą, suvirinimą, surinkimą ir galutinį gaubto patvirtinimą atlieka kiti kvalifikuoti gamintojai.

10. Paskutinės mintys: prieš renkantis dangą reikia atsižvelgti į terminį ciklą

Pakartotinis šiluminis plėtimasis yra įprasta aliuminio savybė, tačiau jo poveikis dengtam akumuliatoriaus korpusui priklauso nuo visos konstrukcijos ir medžiagų sistemos.

Pagrindinė rizika neapsiriboja matomais dangos įtrūkimais. Sukibimo praradimas, briaunų pažeidimai, įtempimai aplink tvirtinimo detales, sandariklio irimas bei korozija atvirose vietose gali turėti įtakos ilgalaikiam veikimui.

Gamintojams patikimiausias būdas yra atsižvelgti į šiluminį judėjimą komponentų projektavimo metu, parinkti tinkamą aliuminio ir dangos derinį, kontroliuoti paviršiaus paruošimą ir kietėjimą bei patvirtinti gatavą komponentą reprezentatyviomis šiluminėmis ir aplinkos sąlygomis.

Pirkėjams, perkantiems spalvotą aliuminį, tiekėjas turėtų turėti galimybę aptarti ne tik spalvą ir kainą. Lydinio, grūdinimo, dangos chemijos, formavimo charakteristikų, sukibimo, briaunų apsaugos ir bandymų reikalavimai turi būti vertinami kartu.

„Dingang“ teikia spalvotu aliuminio ritinių ir lakštų sprendimus klientams, kuriantiems įvairius pramoninius produktus. Jei jūsų projektas apima padengtas aliuminio plokštes, dangčius ar kitus su akumuliatoriumi susijusius komponentus, galite apsilankyti Dingang – spalvotu aliuminiu, kad peržiūrėtų savo gaminių asortimentą ir aptartų reikiamas medžiagų specifikacijas.

Tinkama medžiaga yra ne tik ta, kuri gerai atrodo, kai išvežama iš gamyklos. Tai tas, kuris ir toliau veikia po formavimo, surinkimo ir pakartotinio poveikio numatytomis naudojimo sąlygomis.

Dažnai užduodami klausimai

Ar dėl terminio plėtimosi padengtas aliuminis nulupsta?

Nebūtinai. Vien tik aliuminio plėtimasis savaime nesukelia lupimo. Rizika priklauso nuo dangos lankstumo, sukibimo, temperatūros diapazono, ciklų skaičiaus, pagrindo būklės ir nuo to, ar plokštė yra suvaržyta kitų komponentų.

Ar PVDF dengtą aliuminį galima naudoti EV akumuliatorių korpusams?

PVDF dangos pasižymi geru atsparumu atmosferos poveikiui, tačiau dėl to jos automatiškai netinka kiekvienam akumuliatoriaus korpusui. Danga turi būti įvertinta pagal faktinius komponento šiluminius, mechaninius, cheminius ir elektrinius reikalavimus.

Ar storesnė danga geriau atspari šiluminiam ciklui?

Ne visada. Dangos efektyvumas priklauso nuo formulės, plėvelės storio, kietėjimo, išankstinio apdorojimo ir lankstumo. Storesnė danga nebūtinai yra atsparesnė įtrūkimams ar sukibimo praradimui.

Kiek terminių ciklų padengtas aliuminis turėtų atlaikyti?

Nėra universalaus visų EV akumuliatoriaus komponentų ciklo skaičiavimo. Reikiamą ciklų skaičių ir temperatūros diapazoną turi nustatyti transporto priemonės gamintojas, sudėtinės dalies specifikacija arba taikoma patvirtinimo programa.

Ar įprastas architektūrine spalva dengtas aliuminis gali būti naudojamas EV baterijose?

Tai gali būti taikoma tam tikriems nestruktūriniams ar dekoratyviniams komponentams, jei jie bus išbandyti ir patvirtinti klientų. Tačiau vien tik architektūrinio lygio veikimo duomenys negali nustatyti tinkamumo saugai svarbioms akumuliatoriaus korpuso dalims. Būtinas konkretus automobilio patvirtinimas.