Jakie materiały są używane do produkcji karoserii samochodowych?

Materiały na karoserie samochodowe są różnorodne, materiały te są wykorzystywane w celu uzyskania korzyści, cech lub cech, które każdy z nich może zaoferować. Dlatego często występują elementy, konstrukcje lub nadwozia, w których łączone są elementy o innym charakterze.

Z reguły głównymi powodami, które decydują o istnieniu różnych materiałów w produkcji nadwozia, są cele do osiągnięcia zmniejszenie masy oraz zwiększenie siły i bezpieczeństwa kolekcji dzięki zastosowaniu lżejszych, ale bardziej trwałych materiałów.

Podstawowe materiały do ​​karoserii samochodowych

Materiały stosowane głównie do produkcji nadwozi w ostatnich latach to:

•  Stopy żelaza: stal i stale stopowe
• Stopy aluminium
• Stopy magnezu
• Tworzywa sztuczne i ich stopy, nawet wzmocnione
• Żywice termoutwardzalne z włóknem szklanym lub węglem
• Okulary

Spośród pięciu materiałów do karoserii najczęściej stosowana jest stal, a następnie plastik, aluminium i włókno szklane, które obecnie są rzadziej stosowane w SUV-ach. Ponadto w przypadku niektórych wysokiej klasy pojazdów komponenty z magnezu i włókna węglowego zaczynają się integrować.

Odnosząc się do roli każdego materiału, warto zauważyć, że stal jest obecna w większości samochodów, zwłaszcza w gatunkach średnich i niskich. Również w samochodach klasy średniej często można znaleźć części aluminiowe, takie jak maska ​​itp. I odwrotnie, w samochodach premium części aluminiowe mają pierwszeństwo. Na rynku dostępne są pojazdy z nadwoziem niemal w całości wykonanym z aluminium, takie jak Audi TT, Audi Q7 czy Range Rover Evoque.

Należy również zauważyć, że felgi mogą być kute ze stali, ozdobione nakrętkami wykonanymi z tworzywa sztucznego lub stopu aluminium lub magnezu.

Z drugiej strony tworzywa sztuczne są obecne w bardzo znaczącym stopniu we współczesnych samochodach (do 50% części, w niektórych samochodach plastik), zwłaszcza we wnętrzu samochodu. Jeśli chodzi o materiały na karoserię, tworzywa sztuczne można znaleźć w przednich i tylnych zderzakach, zestawach karoserii, obudowach karoserii i lusterek wstecznych, a także listwach i niektórych innych elementach dekoracyjnych. Istnieją modele Renault Clio, które mają plastikowe przednie błotniki lub inny, mniej powszechny przykład, taki jak Citroen C4 Coupe który jest zamontowany na tylnych drzwiach, materiał syntetyczny.

Po szkłach następują tworzywa sztuczne, zwykle stosowane do wzmacniania tworzyw sztucznych, tworząc materiał kompozytowy na elementy konstrukcyjne, takie jak przednie i tylne zderzaki. Ponadto stosuje się również termostabilne żywice poliestrowe lub epoksydowe, tworząc w ten sposób kompozyty. Stosowane są głównie w akcesoriach. do strojenia chociaż w niektórych modelach Renault Space nadwozie jest wykonane z tego materiału. Można je również stosować w niektórych częściach samochodu, takich jak przednie skrzydła (8 Citroen C2004) lub tylne (Citroen Xantia).

Techniczny cechy i klasyfikacja głównych materiałów stosowanych do produkcji nadwozi

Ponieważ różne materiały karoserii mogą ulec uszkodzeniu i wymagają naprawy w warsztacie, konieczna jest znajomość ich charakterystyki, aby przeprowadzić proces naprawy, montażu i podłączenia w każdej konkretnej sytuacji.

Stopy żelaza

Żelazo jako takie jest metalem miękkim, ciężkim i bardzo wrażliwym na działanie rdzy i korozji. Mimo to materiał jest łatwy w formowaniu, kuciu i spawaniu oraz ekonomiczny. Żelazo stosowane jako materiał na karoserie samochodowe jest stopowe z niewielką zawartością węgla (0,1% do 0,3%). Stopy te nazywane są stalami niskowęglowymi. Ponadto dodaje się również krzem, mangan i fosfor w celu poprawy właściwości mechanicznych, bezpośrednio lub pośrednio. W innych przypadkach dodatki mają bardziej specyficzne cele, na twardość stali wpływają stopy zawierające określony procent metali, takich jak niob, tytan lub bor, a w celu poprawy właściwości stosuje się specjalne metody przetwarzania, takie jak hartowanie lub odpuszczanie produkować stal, która jest mocniejsza lub ma określone właściwości kolizyjne.

Z drugiej strony zmniejszenie wrażliwości na utlenianie lub poprawę kosmetyczną osiąga się przez dodanie niewielkiego procentu aluminium, a także cynkowanie i cynkowanie lub aluminiowanie.

Dlatego, zgodnie ze składnikami zawartymi w stopie, stale klasyfikuje się i klasyfikuje w następujący sposób:

• Stale gładkie lub wytłaczane.
• Stal o wysokiej wytrzymałości.
• Stal o bardzo wysokiej wytrzymałości.
• Stal o bardzo wysokiej wytrzymałości: wysoka wytrzymałość i ciągliwość (Fortiform), z borem itp.

Aby dokładnie ustalić, że element samochodu jest wykonany ze stali, wystarczy przeprowadzić test za pomocą magnesu, a konkretny rodzaj stopu można znaleźć, odwołując się do dokumentacji technicznej producenta.

Stopy aluminium

Aluminium jest miękkim metalem, który ma kilka poziomów mniejszą wytrzymałość niż większość stali i jest droższy i trudniejszy do naprawy i lutowania. Zmniejsza jednak wagę w porównaniu ze stalą nawet o 35%. i nie ulega utlenianiu, na które podatne są stopy stali.

Aluminium stosuje się jako materiał do karoserii samochodowych, a także jego stopy z metalami, takimi jak magnez, cynk, krzem lub miedź, i może również zawierać inne metale, takie jak żelazo, mangan, cyrkon, chrom lub tytan, aby zwiększyć ich właściwości mechaniczne . Jeśli to konieczne, aby poprawić zachowanie tego metalu podczas spawania, dodaje się do niego również skand.

Stopy aluminium są klasyfikowane według serii, do której należą, dlatego wszystkie najczęściej stosowane stopy w przemyśle motoryzacyjnym należą do serii 5000, 6000 i 7000.

Innym sposobem klasyfikacji tych stopów jest możliwość utwardzania. Jest to możliwe w przypadku serii stopów 6000 i 7000, podczas gdy w przypadku serii 5000 nie.

Materiały syntetyczne

Zastosowanie plastiku wzrosło dzięki jego lekkości, doskonałym możliwościom konstrukcyjnym, stabilności oksydacyjnej i niskim kosztom. Przeciwnie, jego głównymi problemami jest to, że pogarsza wydajność w czasie, a także występują trudności z powłoką, która wymaga kilku drobiazgowych procesów przygotowania, wsparcia i odzyskiwania.

Polimery stosowane w przemyśle motoryzacyjnym są pogrupowane następująco:

• Tworzywa termoplastyczne, takie jak poliwęglan (PC), polipropylen (PP), poliamid (PA), polietylen (PE), akrylonitryl-butadien-styren (ABS) lub kombinacje.
• Tworzywa termoutwardzalne, takie jak żywice, żywice epoksydowe (EP), tworzywa sztuczne wzmocnione włóknem szklanym (GRP), takie jak PPGF30, lub nienasycone żywice poliestrowe (UP).
• Elastomery

Rodzaj tworzywa sztucznego można zidentyfikować na podstawie kodu etykietowania, dokumentacji technicznej lub niektórych badań.

Okulary

W zależności od zajmowanej przez nich pozycji szyby samochodowe dzielą się na:

• Tylne szyby
• Szyby przednie
• Okna boczne
• Szkło bezpieczne

Różnią się one rodzajem szkła:

• Szkło laminowane. Składają się z dwóch szklanek sklejonych plastikiem Polivinil Butiral (PVB), który pozostaje wciśnięty między nimi. Zastosowanie folii eliminuje ryzyko stłuczenia szkła, pozwala na zabarwienie lub przyciemnienie i sprzyja przyleganiu.
• Szkło hartowane. Są to szkło hartowane podczas procesu produkcyjnego, w połączeniu z silną kompresją. To znacznie zwiększa punkt pęknięcia, chociaż po przekroczeniu tego limitu szkło rozpada się na wiele fragmentów.

Identyfikacja rodzaju szkła, a także inne informacje na jego temat, znajdują się na sitodruku / oznakowaniu na samym szkle. Na koniec należy zauważyć, że przednie szyby są funkcją bezpieczeństwa, która bezpośrednio wpływa na widoczność kierowcy, dlatego ważne jest, aby utrzymywać je w dobrym stanie, naprawiać lub w razie potrzeby wymieniać, stosując metody demontażu, montażu i klejenia szyb, certyfikowane przez producentów.

wniosek

Zastosowanie różnych materiałów do produkcji karoserii zaspokaja potrzebę dostosowania się producentów do specyficznych funkcji każdej części samochodu. Z drugiej strony surowe wymogi prawne dotyczące ochrony środowiska zobowiązują do zmniejszenia masy pojazdu, dlatego rośnie liczba nowych stopów metali i materiałów syntetycznych stosowanych w przemyśle motoryzacyjnym.