لماذا تستخدم حاويات البطارية 5083-O
تعتبر حاوية بطارية السيارة الكهربائية- مكونًا هجينًا: فهي تحمل كتلة الوحدات، وتقاوم تأثير الحجارة وأحمال التصادم من الأسفل، كما أنها مقاومة للماء والغبار، وغالبًا ما تعمل كلوحة باردة لإدارة الحرارة. يلبي لوح الألومنيوم-المغنيسيوم 5xxx الموجود في درجة O الملدنة كل هذه المتطلبات بوزن منخفض، لأنه يجمع بين القوة الجيدة والاستطالة العالية بما يكفي للأشكال المشكلة المسحوبة والمضغوطة والمدلفنة بعمق- المستخدمة في الصواني والأغطية والإطارات الجانبية. كما تتحمل اللوحة الناعمة أيضًا الحواف ونصف القطر الضيق- الذي يؤدي إلى تشقق المواد الصلبة.
تكوين وخصائص المزاج الصلب
تحمل السبائك 5083 4.0-4.9% مغنيسيوم مع إضافات المنغنيز والكروم، وفي درجة O يتم تلدين المادة بالكامل دون أي تصلب متعمد بالإجهاد.
| ملكية | القيمة، 5083-O |
|---|---|
| قوة الشد، الحد الأدنى | 275 ميجا باسكال (40 كيلو باسكال) |
| قوة الخضوع، إزاحة 0.2%، الحد الأدنى | 125 ميجا باسكال (18 كيلو باسكال) |
| قوة الشد النموذجية | 290 - 310 ميجا باسكال |
| قوة الخضوع النموذجية | 140 - 150 ميجا باسكال |
| استطالة، 50 ملم | 16% كحد أدنى، عادةً 20 - 22 % |
| كثافة | 2.66 جم/سم3 |
| معامل مرن | 70 جيجا |
الحد الأدنى هو متطلبات ASTM B209 للوحة 5083-O، ويتبع الاختبار الميكانيكي ASTM E8/E8M أو ISO 6892-1، مع المعادل الأوروبي في EN 485-2. تتراوح السماكة النموذجية التي يتم تسليمها لصواني البطاريات من 1.5 مم إلى 6 مم، وبعرض يصل إلى حوالي 2200 مم اعتمادًا على خط التشطيب الخاص بالطاحونة.
تشكيل الضميمة
يتم اختيار المزاج الملدن لتكوين غلافه. يتم إنتاج الأحواض المسحوبة بعمق والألواح الطرفية المضغوطة بنصف قطر سحب يصل إلى ضعفين إلى ثلاثة أضعاف سماكة الصفيحة؛ يجب التحقق من نصف قطر الانحناء أقل من مرة واحدة من السُمك عن طريق التجربة لأن عمل المادة -يتصلب بسرعة في منطقة الانحناء. يعتبر Springback مهمًا ويتم التعامل معه عن طريق تعويض القالب أو عن طريق تخفيف الضغط - قبل المعالجة النهائية. عندما يتم تشكيل جزء ومن ثم لحامه، فإن المزاج الناعم يقلل أيضًا من الضغط المتبقي في الوصلة الملحومة، والذي بدوره يحد من تشويه شفة الختم.
خيارات الانضمام
يعتبر اللحام بالتحريك الاحتكاكي هو عملية الربط المفضلة لحاويات البطاريات في هذه السبيكة: إنها عملية -حالة صلبة، لذا لا يوجد ذوبان، ولا مسامية، ولا تلين للمنطقة المتأثرة بالحرارة-من النوع الذي يؤثر على السبائك القابلة للعلاج بالحرارة-. من خلال تصميم الأداة الصحيح وسرعة السير، تقترب كفاءة المفصل في 5083 من قوة المعدن الأصلي أو تطابقها. يعد لحام MIG مع حشو 5183 أو 5356 أمرًا شائعًا أيضًا للإطارات والأقواس، ويتم استخدام اللحام بالليزر لإغلاق الأغطية الرقيقة بسرعة عالية-حيث يتم التحكم في جودة التركيبات. يتم استخدام الربط اللاصق والمسامير المثقوبة ذاتيًا- عندما تكون هناك حاجة إلى واجهة محكمة الغلق وعازلة للحرارة أو عند ضم مواد مختلفة.
فحوصات التصميم والتحقق
هناك أربعة اختبارات تهيمن على تطوير حاوية البطارية في 5083-O: الصلابة الهيكلية تحت كتلة الوحدة وحالات تحميل التصادم، وسلوك سحق الدرج السفلي، والاتصال الحراري واستواء سطح التبريد، وأداء الختم ضد اختبارات الماء والغبار المصنفة حسب IP. يتفاعل اختيار المواد مع الأربعة. سوف تعمل درجة حرارة أعلى قليلاً مثل H111 أو H116 على تقوية الهيكل ولكنها تقلل من غلاف التشكيل، لذلك يستخدم المصممون عادةً درجة O للأجزاء المرسومة وH111 للأجزاء المسطحة أو ذات التكوين الخفيف في نفس العلبة.
يجب أيضًا أخذ الحماية الجلفانية في الاعتبار: يقع 5083 في مكان منخفض في السلسلة الجلفانية وسيعمل بمثابة الأنود إذا تم ربطه مباشرة بالفولاذ أو بمركبات ألياف الكربون في وجود إلكتروليت. تعتبر الغسالات العازلة والمواد المانعة للتسرب ونظام الطلاء الخاضع للرقابة من الممارسات العادية عند وصلات المواد المختلطة -.
الأسئلة المتداولة
Q:لماذا لا تستخدم 6061-T6 لحاوية البطارية؟
ج: 6061-T6 لديه قوة إنتاج أعلى ولكن استطالة أقل بكثير، لذلك لن يشكل صوانيًا مرسومة بعمق؛ كما تفقد المنطقة الملحومة المتأثرة بالحرارة جزءًا كبيرًا من قوتها.
Q:هل 5083-O قوي بما يكفي لصندوق البطارية السفلي؟
ج: نعم، عندما تستخدم الهندسة الأضلاع والفلنجات المطوية والحواجز الداخلية. يساهم المزاج الناعم في الليونة وامتصاص الطاقة، وتأتي الصلابة من التصميم وليس من المزاج.
Q:ما هي عملية اللحام التي تعطي أفضل وصلة في 5083-O؟
ج: اللحام بالتحريك الاحتكاكي، لأنه يتجنب الانصهار وبالتالي يتجنب المسامية وتليين المنطقة المتضررة بالحرارة.
Q:ما هي معادن الحشو المستخدمة في لحام MIG؟
ج: 5183 لأقصى قوة للمفصل، أو 5356 حيث يكون هذا هو الحشو المتوفر.
Q:كيف يتم التحكم في التسطيح على لوحة التبريد؟
ج: من خلال تحديد تفاوت التسطيح في الرسم، ومن خلال التخطيط التسلسلي-للحامات لموازنة التشوه، وعند الحاجة عن طريق تلدين الإجهاد-أو تمريرة -عملية اللحام اللاحقة.
Q:هل يمكن أنودة 5083-O؟
ج: يمكن أن تكون مؤكسدة للحماية من التآكل، لكن سبائك 5xxx تنتج طبقة أغمق من سبائك 6xxx، لذلك عادةً ما يتم استخدام الأنودة وظيفيًا وليس زخرفيًا.
