Hoe dompelverzinkt staal gesmeerd loopt in persgereedschap van de meest kritische automobiel producenten

Transcriptie

1 Hoe dompelverzinkt staal gesmeerd loopt in persgereedschap van de meest kritische automobiel producenten Chiel Dane 15 November 2018 Waarom dompelverzinkt staal (HDG-GI) gesmeerd moet lopen 2 EG Verstoringen in het persproces leiden tot hoge kosten. 1

2 3 Persvervuiling GI als geperst wordt met alleen olie (prelube +/- spotlube) Afschilferen van Zinkdeeltjes bij trekrillen en scherpe afrondingen: afdrukjes in buitendelen E Aanladen van zink op gereedschap Adhesieve slijtage - Krassen: ontoelaatbaar als deze na lakken op buitendelen zichtbaar blijven - Gereedschapslijtage na mechanisch verwijderen van aangeladen zinkdeeltjes Hoe dient er dan gesmeerd te worden bij hoge contactdruk? 4 Laten we eens terugkijken in de historie hoe de Egyptenaren tribologische problemen aanpakten 2

3 Wat kunnen we leren van de eerst geregistreerde triboloog? 5 Transport van het standbeeld van Ti ( ~2400 b.c.) van de tombe bij Saqqara, Egypte ) Zandkorrels (scheidingslaag) en water tussen slede en grond verzorgen smering voor lagere en constantere wrijving 6 De combinatie van scheiden en smeren bij het persen van dompelverzinkt Oil film thickness ~2 µm Gereedschap Relatief dikke laag Olie (Prelube) nodig voor basissmering en corrosiewering Oliefilm ~ 1 micrometer Waviness Zinc coating ~0.3 µm Lubricant Particle size ~0.2 µm Zinc coating thickness ~7 µm Zinklaag ~7 micrometer Staal substraat µm reactive binder Zeer dunne scheidingslaag PLT Prime Lubrication Treatment 3

4 Hoe de Egyptenaren tegenwoordig tribologische problemen oplossen 7 January 2018 Transport van het 83 tons standbeeld van Faro Ramses-II van Cairo station naar een museum 8 PLT wordt in-line aangebracht na nawalsen en voor electrostatisch inolieën Applicatie proces Conventionele chem-coater bij lijnsnelheid van circa 100 m/min Applicatie van ml/m 2 watergebaseerde oplossing Drogen met hete lucht PMT= o C) coating gewicht vs. in-line natte film 4

5 Friction coeffient µ Ontwikkeling van PLT in 2012 gestart met wrijvingsproeven (screening fase) 9 Krassen Vlak Cylinder 0,2 Wrijving met PLT is lager en stabieler! 0,15 E Mercedes A-class License plate tool 0,1 0, Stroke nr. GI GI+PLT Kwalificatie gereedschapsvervuiling voor Audi voor verticale delen 10 GI GI + PLT Zinkabrieb 3000 x 50 mm over trekril PLT reduceert het aanladen en het vervuilen van het gereedschap aanzienlijk: bevestigd na persproef van 500 spatborden bij Audi! 5

6 11 Kwalificatie Dauerläuferwerkzeug bij Audi voor persen horizontale delen Het positieve resultaat van deze test werd werderom bevestigd bij persproeven van 500 motorkappen bij Audi Kwalificatie Stick-slip voor Skoda-Auto: effect van Blankwashing op PLT Incrementeel toenemende P - Kontaktnormalduck contactdruk Van 8 83 MPa in stapjes van 15 MPa 12 Lage snelheid: 1 mm/s Contactvlak 20 x 20 mm F - gemessene Kraft EG 6

7 Punch Force [kn] Punch Force [kn] Kwalificatie voor dieptrekbaarheid en stick slip : cross-die (Renault) Kritische plooihouderkracht bij 215 kn 0.3 g/m 2 prelube Deep Drawing Height [mm] Lagere wrijving door PLT: 10% lagere perskracht HDG HDG+PLT Failure Limit Geen Stick-slip met PLT! Geen gillend geluid met PLT HDG + PLT Hogere maximale plooihouderkracht Groter werkgebied! 40 HDG+PLT 20 Failure Limit Deep Drawing Height [mm] 14 Hoe dompelverzinkt staal met PLT gesmeerd loopt in cross-die gereedschap 7

8 Failure Failure mode Shear strength [MPa] Shear strength (MPa) Lijmbaarheid PLT: What is good for the press is bad for the bond? 15 Hechtsterkte van GI is vergelijkbaar met GI+PLT Dit is het geval voor en na 10 weken veroudering volgends SEP Zelfs goede lijmresultaten met MagiZinc mm 100 mm % 80% 60% 40% 20% 0% GI -ref PLT GI -ref PLT Initial 10w VDA Cohesive 'Weißbruch' Interfacial Corrosion GI GI -ref GI + PLT PLT GI GI -ref GI + PLT PLT Initial 10w 10w VDA VDAtest Kwalificatie voorbehandeling voor het lakken van buitendelen 16 Alkalisch ontvetten Automotive laklijn bij R&D Fosfateren 8

9 17 Conclusie Met PLT loopt dompelverzinkt staal gesmeerd bij het persen van buitendelen zoals spatborden, deuren, motorkappen, zelfs bij de meest kritische automobiel klanten die vertrouwd zijn met electrolytische voorgefosfateerd staal 9