Le auto di tutto il mondo si sforzano di raggiungere un design leggero e foglio di alluminio è diventato il materiale preferito per carrozzerie leggere.
Lo stampaggio è un metodo di formatura e lavorazione che applica una forza esterna a fogli, strisce, tubi e profili mediante presse e matrici per provocarne la deformazione plastica o la separazione, ottenendo così pezzi lavorati (stampati) della forma e delle dimensioni desiderate.
Lo stampaggio e la forgiatura sono entrambe lavorazioni della plastica (o lavorazione a pressione), collettivamente chiamate forgiatura. I pezzi stampati sono principalmente lamiere e nastri di acciaio laminati a caldo e a freddo. Il 60-70% dei prodotti siderurgici mondiali è costituito da lamiere, la maggior parte delle quali viene stampata in prodotti finiti.
La carrozzeria, il telaio, il serbatoio del carburante, la lamiera del radiatore dell'auto, il corpo cilindrico della caldaia, l'involucro del contenitore, la lamiera di acciaio al silicio con nucleo in ferro del motore e degli elettrodomestici, ecc. sono tutti stampati. Esiste anche un gran numero di parti stampate in strumenti, elettrodomestici, biciclette, macchine per ufficio, utensili domestici e altri prodotti.
In cosa consiste lo stampaggio della lamiera di alluminio?
La lavorazione tramite stampaggio è una tecnologia di produzione di parti di prodotti con una determinata forma, dimensione e prestazioni, che sfrutta la potenza di attrezzature di stampaggio convenzionali o speciali, in modo che il foglio sia sottoposto direttamente alla forza di deformazione nello stampo e deformato. Il materiale in fogli, lo stampo e l'attrezzatura sono i tre elementi del processo di stampaggio.
La temperatura di stampaggio si divide in stampaggio a caldo e stampaggio a freddo. Il primo è adatto alla lavorazione di lamiere con elevata resistenza alla deformazione e scarsa plasticità; il secondo viene eseguito a temperatura ambiente ed è un metodo di stampaggio comunemente utilizzato per lamiere sottili. È uno dei principali metodi di lavorazione dei metalli e della plastica (o pressatura) e appartiene anche alla tecnologia di formatura dei materiali. Lo stampo utilizzato per lo stampaggio è chiamato stampo di stampaggio, abbreviato in die.
Uno stampo è uno strumento speciale per la lavorazione in serie di materiali (metallici o non metallici) nei pezzi da punzonare richiesti. Gli stampi sono molto importanti nello stampaggio. Senza uno stampo che soddisfi i requisiti, è difficile realizzare una produzione di massa; senza uno stampo avanzato, non è possibile ottenere una tecnologia di stampaggio avanzata. Il processo di stampaggio e gli stampi, le attrezzature di stampaggio e i materiali di stampaggio costituiscono i tre elementi della lavorazione di stampaggio e i pezzi stampati possono essere ottenuti solo combinandoli.
L'Audi R8 adotta una carrozzeria interamente in alluminio. Il materiale composito ad alte prestazioni della carrozzeria della R8 è denominato Audi Space Frame (AFS). Il suo peso totale è di soli 210 kg, meno della metà del peso del telaio in acciaio, ma la sua robustezza e resistenza agli urti sono eccezionali. L'intera carrozzeria è composta per il 70% da lega di alluminio e per il 13% da fibra di carbonio rinforzata (CFRP). Come afferma Audi: "Mettiamo il materiale giusto al posto giusto, nella giusta quantità".
L'applicazione dello stampaggio di lastre di alluminio
Attualmente, molte case automobilistiche in tutto il mondo utilizzano il processo di stampaggio dell'alluminio per ridurre il peso delle loro auto.
Il 97% della carrozzeria della Tesla Model S è realizzato in lega di alluminio leggera. Il costo di un rotolo di alluminio è di 30,000 dollari. Per produrre un'auto intera sono necessarie 50-60 bobine di alluminio diverse. La carrozzeria interamente in alluminio pesa solo 190 kg.
La linea di presse idrauliche tandem utilizzata da TESLA (Schuler SMG Hydraulic Tandem Press Line) è la più grande del Nord America e la sesta al mondo, con una stazza lorda di 11,000 tonnellate. Produce uno stampo in alluminio ogni 6 secondi, con una capacità produttiva giornaliera di 5000 pezzi.
Il primo laboratorio di carrozzeria interamente in alluminio di Jaguar China è stato completato e avviato in produzione nello stabilimento di Changshu (Chery Jaguar Land Rover). Il nuovo modello, la XF a passo lungo, sarà in vendita nella seconda metà di quest'anno. Il tasso di applicazione della lega di alluminio della nuova XF raggiunge il 75%, posizionandosi al primo posto tra le sue controparti cinesi.
Si ritiene che il nuovo stabilimento Jaguar di Changshu adotti la linea di produzione di stampaggio servoassistita a 5 sequenze più veloce al mondo (3 secondi/linea, linea di stampaggio servoassistita ad alta velocità) e la linea di produzione di stampaggio meccanico più veloce al mondo (4 secondi/linea), in grado di stampare liberamente acciaio e alluminio. Il cambio di materiale avviene senza soluzione di continuità e il 75% degli stampi può essere utilizzato sia per linee di stampaggio servoassistite ad alta velocità che per linee di stampaggio meccanico.
Riassumendo, un'auto con carrozzeria interamente in alluminio è più leggera, consuma meno carburante, è più sicura, ha un migliore controllo di guida ed è più resistente alla corrosione: questa è una delle principali tendenze nello sviluppo di automobili leggere in futuro.
Come primo grande processo di automobili con carrozzeria interamente in alluminio, il stampaggio alluminio Il processo di formatura è destinato a subire un processo di innovazione tecnologica. I processi tecnici di idroformatura, servoformatura o stampaggio per estrusione di alluminio fuso, la cui soluzione è in grado di raggiungere un equilibrio tra capacità produttiva, qualità e costi, potrebbero diventare la soluzione principale del processo di stampaggio e formatura dell'alluminio.
