Наша сеть партнеров Banwar
Виготовлення кузовів - мабуть, один з найскладніших процесів в створенні автомобілів. Завод (або цех) з виробництва кузовів займає площу близько 400000 м кв. і коштує близько мільярда доларів. Для кузова потрібно виготовити понад сотні окремих частин, а потім з'єднати їх в одну конструкцію, яка буде готова прийняти в себе всю начинку сучасного автомобіля. Конструкторам весь час доводиться йти на компроміси, шукати нові матеріали і технології виготовлення, щоб кузов був легким, міцним, безпечним і дешевим. Розглянемо переваги і недоліки основних сучасних кузовних матеріалів.
сталь
Сталь як матеріал для виготовлення кузовів використовується дуже давно. Властивості сталевого листа дозволяють штампувати деталі різноманітної форми, а різні способи зварювання дають можливість з'єднувати деталі в цільну конструкцію. Розроблено нові сорти стали (зміцнюючих при термічній обробці, леговані), що дозволяють спростити виготовлення і отримати задані властивості кузова. Кузов виготовляється в кілька етапів. Спочатку із сталевих листів різної товщини штампуються окремі деталі. Потім вони зварюються в великі вузли і за допомогою зварювання збираються в єдине ціле. Практично на всіх сучасних заводах зварювання ведуть роботи, але іноді застосовуються і ручні види зварювання: полуавтоматами в середовищі вуглекислого газу або контактна.
Наступ алюмінію зажадало розробки нових технологій отримання заданих властивостей сталевих кузовів. Однією з таких новинок є технологія Tailored blanks: зварені встик за шаблоном сталеві листи різної товщини з різних сортів стали утворюють заготовку для штампування. В результаті окремі ділянки виготовленої деталі мають заданою міцністю і пластичністю.
Все йде в справуВсі розглянуті в статті матеріали володіють позитивними властивостями. Тому багато конструктори проектують кузова, що поєднують деталі з різних матеріалів. Це дозволяє використовувати їх позитивні якості і обходити властиві їм недоліки. Прикладом такої гібридної конструкції може бути кузов автомобіля Mercedes-Benz CL, при виготовленні якого застосовується сталь, алюміній, магній і пластик. Сталь йде на каркас моторного відсіку і днище багажного відділення, а також на окремі елементи каркаса. З алюмінію виготовляють ряд зовнішніх панелей і деталей каркаса. З магнієвого сплаву роблять каркас дверей. Передні крила, кришка багажника виконуються з пластика. Як варіант можлива конструкція кузова, в якій каркас виготовлений зі сталі та алюмінію, а зовнішні панелі - з алюмінію і (або) пластика.
алюміній
Для серійного виготовлення автомобільних кузовів алюмінієві сплави використовуються відносно недавно, хоча вперше їх застосували в 30-і роки минулого століття. З алюмінію можна зробити як весь кузов, так і окремі деталі (каркас, капот, кришку багажника, двері). Початковий етап в основному такий же, як і при виготовленні сталевих кузовів. Деталі штампуються з листового алюмінію, потім збираються в єдину конструкцію. Використовується зварювання в середовищі аргону, з'єднання на заклепках або із застосуванням спеціального клею, лазерне зварювання. Крім цього, кузовні панелі можуть кріпитися до сталевого каркасу, виготовленому з труб різного перетину.
термопласти
До цього виду пластичних матеріалів (на відміну від термореактивних) відносять ті з них, які при підвищенні температури переходять в рідкий стан і стають текучими. Широкому колу автомобілістів цей різновид пластику знайома по бамперах, деталей обшивки салону і інших елементів кузова.
Фахівці DaimlerChrysler запропонували використовувати для виготовлення кузовів Поліетилентерафталат, з якого роблять пластикові пляшки. Розроблено технологію виробництва, суть якої полягає в наступному. Розплавлена маса пластика впорскується в форму під тиском 482 атмосфери. Через дві хвилини форма роз'єднується, і після охолодження виходить велика кузовна панель. Окремі панелі з'єднуються в цільну конструкцію спеціальним клеєм. Кузов не потребує додаткової фарбуванні, володіє високою антикорозійною стійкістю. Нитки каркаса, закладені прямо в ливарні форми, забезпечують необхідну міцність і енергоємність панелей.
СклопластикПід загальною назвою «склопластик» будемо мати на увазі будь-якої волокнистий наповнювач, просочений полімерними термореактивними смолами. Найбільш відомі наповнювачі - склотканина, карбон (група углепластиков вдає із себе мережу з переплетених під певними кутами вуглецевих волокон, просочену спеціальними смолами), кевлар (синтетичне полиамидное волокно. Відрізняється невеликою вагою, негорючий, стійкий до високих температур, по міцності на розрив в кілька разів перевершує сталь) і волокна рослинного походження. Технологія виготовлення кузовних деталей нагадує виклейкі іграшок з пап'є-маше. Шари наповнювача укладають в спеціальні матриці, просочують синтетичною смолою і залишають на певний час для її полімеризації. Існує кілька варіантів виготовлення кузовів: монокок (весь кузов - одна деталь), зовнішні панелі з пластика, встановлені на сталевий або алюмінієвий каркас, і навіть суцільний кузов з інтегрованими в його структуру силовими елементами. З огляду на особливості технології (тривалість полімеризації, велика частка ручної праці), склопластик в серійних автомобілях використовується рідко, хоча окремі елементи з нього і навіть зовнішні панелі виготовлялися і продовжують виготовлятися. Останнім часом набув поширення карбон, причому не тільки для кузовів автомобілів Формули-1, але і тюнінгу серійних машин. Одна з новинок - використання натуральних волокон абаки (банана), що відрізняються надзвичайно високою міцністю. Волокна абаки використовуються в поєднанні з поліпропіленом.
Олександр Ландарь
Фото фірм-виробників
Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту і натисніть Ctrl + Enter.