行業(yè)數(shù)據(jù)
馬鋼自潤滑鍍鋅汽車板研發(fā)紀實
2024年12月30日09:13 來源:馬鋼家園
12月19日,在冷軋總廠3號鍍鋅線質檢臺區(qū)域,技術中心汽車用鋼產(chǎn)品開發(fā)高級主任研究員葛浩,正與現(xiàn)場生產(chǎn)技術人員在線檢查自潤滑鍍鋅汽車板的表面質量。
“這是我們開發(fā)的第三代自潤滑鍍鋅汽車板,是國內(nèi)首發(fā)產(chǎn)品。這些產(chǎn)品表面涂敷了馬鋼自主研發(fā)的自潤滑環(huán)保藥劑,能有效減少沖壓過程中的鋅粉脫落,從而保證汽車外板零件加工的效率和質量,深受用戶歡迎。”葛浩欣喜地介紹,該產(chǎn)品已走進國內(nèi)多家汽車用戶,實現(xiàn)了對10余款車型60多種外板零件的批量供貨,馬鋼也成為國內(nèi)唯一一家自潤滑鍍鋅汽車外板產(chǎn)品銷量突破10萬噸的鋼廠。
迎難而上勇嘗試
鍍鋅汽車外板主要用于制造汽車側圍、發(fā)動機罩、車門等覆蓋件,要求其表面質量“零缺陷”,并具有優(yōu)良沖壓成型性、焊接性及耐蝕性,是汽車板材中的精品。然而,“脫鋅粉”卻一直是鍍鋅汽車板產(chǎn)品的“通病”。
鍍鋅板在沖壓過程中,因板材鋅層與沖壓模具結構之間劇烈接觸摩擦變形,會不可避免地出現(xiàn)鋅粉脫落,而脫落的鋅粉會在沖壓模具表面粘結形成“結瘤”,進而導致沖壓零件表面壓傷。因此,汽車廠需要頻繁地停機清理脫落的鋅粉。而每次停機進行模具保潔的時間至少10分鐘以上,嚴重影響產(chǎn)線效率,并造成沖壓生產(chǎn)成本增加和工人勞動強度加大,從而引起用戶抱怨。
“技術中心駐用戶EVI經(jīng)理敏銳察覺到用戶痛點,與用戶技術研發(fā)部聯(lián)合會診,經(jīng)過‘需求識別——快速反饋——聯(lián)合立項——聯(lián)合攻關——目標升級’的技術先期介入,強化與用戶的產(chǎn)研協(xié)作,并實施聯(lián)合攻關和貼心服務,從而逐步形成了自潤滑鍍鋅板綜合材料解決方案。”技術中心汽車板研究所所長崔磊介紹。
針對“脫鋅粉”問題,馬鋼汽車板研發(fā)團隊迅速組建專項項目組,深入客戶和生產(chǎn)現(xiàn)場進行技術攻關,并結合實際創(chuàng)新性地提出在鍍鋅板表面涂覆潤滑劑以降低摩擦系數(shù)。然而,自潤滑藥劑的研發(fā)成為項目的一大挑戰(zhàn),鑒于時間緊迫加之行業(yè)內(nèi)的技術壁壘,研發(fā)團隊經(jīng)過細致的市場調研和對比,選用了一家知名公司的有機自潤滑藥劑,經(jīng)過實驗室的廣泛性能測試,涂敷該藥劑的產(chǎn)品相較于非自潤滑產(chǎn)品,表面摩擦系數(shù)降低了14.67%。
“然而,當我們滿懷希望地在用戶生產(chǎn)線上進行試制時,試制結果卻給我們‘潑了一盆冷水’!”負責藥劑開發(fā)的技術中心汽車用鋼產(chǎn)品開發(fā)高級主任研究員李子濤介紹,盡管該藥劑能減少鋅粉脫落,但其自潤滑膜在沖壓過程中易脫落,因此未能得到用戶批量使用。
柳暗花明初見效
面對失敗,馬鋼汽車板研發(fā)團隊沒有氣餒。雖然第一代自潤滑鍍鋅板產(chǎn)品沒有得到用戶批量使用,但已經(jīng)積累了藥劑配方、生產(chǎn)涂敷等工藝技術。“我們圍繞‘現(xiàn)象——機理——措施——效果’研發(fā)思路,通過開展現(xiàn)場調研并對標先進鋼廠產(chǎn)品,根據(jù)已有的成熟技術,選擇無機磷酸鹽潤滑技術方向改進研發(fā)。”李子濤說道。
在自潤滑藥劑開發(fā)中,研發(fā)團隊成員對成分反復開展對比、分析。“在工業(yè)生產(chǎn)上,我們經(jīng)過多次實驗掌握了輥涂工藝穩(wěn)定控制技術。”葛浩介紹,研發(fā)團隊還在客戶現(xiàn)場累計開展了近千片試樣試驗,并對3000組照片進行差異分析,為材料的開發(fā)提供了翔實的數(shù)據(jù)。經(jīng)過不懈開發(fā)、驗證、改良、固化、提升,馬鋼終于開發(fā)出了具有自主知識產(chǎn)權的無機自潤滑藥劑和無機自潤滑鍍鋅外板產(chǎn)品。經(jīng)過后期技術評估和現(xiàn)場驗證,該藥劑能夠顯著降低后期汽車板沖壓過程中的脫鋅粉現(xiàn)象,提高了沖壓效率,零件一次合格率提高3.5%以上,擦模頻次從400片以下提升到1000片以上,極大提升了客戶的滿意度。
創(chuàng)新升級再攀登
志不求易者成,事不避難者進。第二代自潤滑鍍鋅汽車板研制成功后,馬鋼研發(fā)團隊并未停下創(chuàng)新腳步。瞄準客戶環(huán)保新需求,他們又展開新一輪攻堅。
“我們突破傳統(tǒng)磷酸鹽自潤滑藥劑技術路線,采用不添加磷及重金屬離子等成分體系,經(jīng)過上百次實驗,不斷優(yōu)化提升潤滑性能,自主開發(fā)了無磷成分低摩擦系數(shù)自潤滑藥劑,并掌握了該藥劑體系下生產(chǎn)制造輥涂工藝穩(wěn)定控制技術,成功開發(fā)出第三代環(huán)境友好型低摩擦系數(shù)鍍鋅汽車面板。”崔磊介紹,該產(chǎn)品屬國內(nèi)首發(fā),其摩擦系數(shù)與第二代自潤滑產(chǎn)品保持一致,較非自潤滑鍍鋅板摩擦系數(shù)降低20%以上,經(jīng)過模具拉延后,表面鋅層損傷程度顯著降低,還解決了第二代自潤滑產(chǎn)品同部分結構膠匹配不良的問題。同時,該產(chǎn)品還具有更優(yōu)的涂裝適應性和低成本特點,倍受用戶青睞,銷量節(jié)節(jié)攀升。
干字當頭,拓開新天。“我們將始終聚焦用戶的關注,不斷提升EVI服務能力,落實與用戶的‘研發(fā)對研發(fā)’合作,準確及時識別用戶新需求,通過為用戶提供綜合材料解決方案,實現(xiàn)雙方共贏。”崔磊表示,需求持續(xù)升級,服務沒有止境,馬鋼汽車板研發(fā)團隊將以價值創(chuàng)造為導向,不斷擦亮科技創(chuàng)新的底色、成色。
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