Elmondjuk, miből készülnek a karosszériák, és milyen technológiák jelentek meg. A gép gyártása során felhasznált fő anyagok hátrányai és előnyei. Egy karosszéria gyártásához több száz egyedi alkatrészre van szükség, amelyeket aztán egyetlen szerkezetté kell egyesíteni, amely összeköti a modern autó összes alkatrészét. A karosszéria könnyűsége, szilárdsága, biztonsága és minimális költsége érdekében a tervezőknek kompromisszumokat kell kötniük, új technológiákat és anyagokat kell keresniük.
Acél
A fő karosszériaelemek acélból, alumíniumötvözetekből, műanyagokból és üvegből készülnek. Ezenkívül előnyben részesítik az alacsony széntartalmú acéllemezeket, amelyek vastagsága 0,65 … 2 mm. Ez utóbbi használatának köszönhetően sikerült csökkenteni az autó össztömegét és növelni a karosszéria merevségét. Ennek oka a nagy mechanikai szilárdsága, hiányossága, mélyhúzó képessége (komplex alakú alkatrészek is beszerezhetők), hegesztéssel összekötő alkatrészek gyárthatósága.
Az acél hátrányai a nagy sűrűség és az alacsony korrózióállóság, amelyek komplex korrózióvédelmi intézkedéseket igényelnek. A tervezőknek az acélnak erősnek kell lenniük, és magas szintű passzív biztonságot kell biztosítaniuk, a technológiáknak pedig jó alakíthatóságra van szükségük. A kohászok fő feladata pedig az, hogy mindkettőnek megfeleljen. Ezért egy új acélminőséget fejlesztettek ki, amely lehetővé teszi a gyártás egyszerűsítését és a karosszéria kívánt tulajdonságainak elérését.
A test több szakaszban készül. Különböző vastagságú acéllemezekből különálló alkatrészeket préselnek. Miután az alkatrészeket nagy egységekre hegesztették, és hegesztés segítségével egy egésszé összeillesztik. A modern gyárakban a hegesztést robotok végzik.
Előnyök
- alacsony költségű;
- a test magas karbantarthatósága;
- bevált gyártási és ártalmatlanítási technológia.
Hibák
- a legnagyobb tömeg
- korróziógátló védelem szükséges;
- nagyszámú bélyeg szükségessége;
- korlátozott élettartam.
Mi lesz a jövőben
Gyártási és sajtolási technológiák fejlesztése, a karosszériaszerkezetben a nagyszilárdságú acélok arányának növelése. És az új generációs ultra-nagy szilárdságú ötvözetek használata. Ide tartozik a magas mangántartalmú (akár 20%) TWIP acél. Ez az acél speciális képlékeny deformációs mechanizmussal rendelkezik, így a relatív nyúlás elérheti a 70%-ot, a szakítószilárdsága pedig 1300 MPa.
Például: a közönséges acélok szilárdsága legfeljebb 210 MPa, a nagy szilárdságú acélok pedig 550 MPa-ig.
Alumínium
Az autókarosszériák gyártásához használt alumíniumötvözeteket viszonylag nemrég kezdték el használni. Alumíniumot használnak a teljes karosszéria vagy annak egyes részei – motorháztető, ajtók, csomagtérfedél – gyártásához.
Az alumíniumötvözetek korlátozott mennyiségben használatosak. Mivel ezen ötvözetek szilárdsága és merevsége kisebb, mint az acélé, ezért az alkatrészek vastagságát növelni kell, és nem érhető el jelentős testtömeg-csökkenés. Ezenkívül az alumínium alkatrészek hangszigetelő képessége alacsonyabb, mint az acél alkatrészeké, és összetettebb intézkedésekre van szükség a karosszéria akusztikai teljesítményének eléréséhez.
Az alumínium test gyártásának kezdeti szakasza hasonló az acélgyártáshoz. Az alkatrészeket először alumíniumlemezből bélyegzik, majd egy teljes szerkezetté szerelik össze. A hegesztést argonkörnyezetben, szegecselt kötésekben és/vagy speciális ragasztóval, lézerhegesztéssel végezzük. Ezenkívül karosszériaelemek vannak rögzítve az acélkerethez, amely különböző szakaszokból álló csövekből áll.
profik
- bármilyen alakú alkatrészek előállításának képessége;
- a test könnyebb, mint az acél, míg a szilárdság egyenlő;
- a feldolgozás egyszerűsége, az újrahasznosítás nem nehéz;
- korrózióállóság, valamint a technológiai folyamatok alacsony költsége.
Mínuszok
- alacsony karbantarthatóság;
- az alkatrészek összekapcsolásának költséges módszereinek szükségessége;
- speciális felszerelés szükségessége;
- sokkal drágább, mint az acél, mivel az energiaköltségek sokkal magasabbak.
Üvegszál és műanyag
Az üvegszál elnevezés minden olyan szálas töltőanyagra utal, amelyet polimer gyantával impregnálnak. A leghíresebb töltőanyagok a szénszál, az üvegszál és a kevlar.
Az autókban használt műanyagok mintegy 80%-a ötféle anyagra osztható: poliuretánok, polivinil-kloridok, polipropilének, ABS műanyagok, üvegszál. A fennmaradó 20% polietilének, poliamidok, poliakrilátok, polikarbonátok.
A karosszéria külső panelei üvegszálból készülnek, ami jelentősen csökkenti a jármű tömegét. A párnák és az üléstámlák, az ütésálló párnák poliuretánból készülnek. Viszonylag új irány ennek az anyagnak a felhasználása szárnyak, motorháztetők, csomagtartó fedelek gyártásához.
A polivinil-kloridokat számos formázott alkatrész (műszerfal, fogantyú) és kárpitanyag (szövetek, szőnyegek) gyártásához használják. A polipropilént fényszóróházak, kormánykerekek, válaszfalak és sok más gyártására használják. Az ABS műanyagokat különféle homlokzati alkatrészekhez használják.
Előnyök
- nagy szilárdsággal, kis tömeggel;
- az alkatrészek felülete jó dekoratív tulajdonságokkal rendelkezik;
- összetett alakú alkatrészek gyártásának egyszerűsége;
- nagy testrészek.
Hibák
- a töltőanyagok magas költsége;
- magas követelmények a formák pontosságára és a tisztaságra vonatkozóan;
- az alkatrészek gyártási ideje meglehetősen hosszú;
- ha sérült, nehezen javítható.
Az autóipar nem áll meg, és úgy fejlődik, hogy a gyors és biztonságos autóra vágyó fogyasztó kedvében járjon. Ezért az autók gyártása során a modern követelményeknek megfelelő új anyagokat használnak.
