Материалы Для Кузова|АвтоЦентр

menu
person

Материалы Для Кузова

Расскажем из чего делают кузова автомобилей и какие новые технологии изготовления появились.

  1. Материалы для кузова автомобилей - из чего делают?
    1. Тонколистовая сталь
    2. Алюминиевые сплавы
    3. Пластмассы (пластики)
    4. Композитные материалы

Материалы для кузова автомобилей - из чего делают?

Ответом служит следующие материалы:

ТОНКОЛИСТОВАЯ СТАЛЬ

Большинство кузовов современных автомобилей выполнены из листовой стали толщиной 0,6-3,0 мм. Наряду с низкоуглеродистой сталью в последнее время активно применяется низколегированная тонколистовая сталь, которая, с одной стороны, характеризуется повышенной прочностью, а с другой — сохраняет «податливость», необходимую для сложной и глубокой штамповки в огромных гидропрессах, которые обычно используются при изготовлении кузовов.

Современные высокопрочные стали применяются для панелей кузова, которые воспринимают самые высокие нагрузки от изгибающих и крутящих моментов или при поглощении энергии столкновения. Использование таких высокопрочных сталей позволяет изготовлять кузовные панели более тонкими, что приводит к экономии массы. В некоторых современных автомобильных кузовах до 50 % листовой стали является высокопрочной.

Хотя формирование панелей гидропрессом остается самым распространенным способом для изготовления стального кузова, в настоящее время развивается технология на основе гидроформования, при котором стальная труба-заготовка расширяется в форме импульсом высокого внутреннего гидравлического давления. Это — альтернативный путь создания закрытых полостей кузова; может использоваться, для формирования стоек двери, усилителей крыши, оконных рам или деталей передка.

Выделяем

Преимущества:

  • низкая стоимость;
  • высокая ремонтопригодность кузова;
  • отработанная технология производства и утилизации.

Недостатки:

  • самая большая масса;
  • требуется антикоррозийная защита от коррозии;
  • потребность в большом количестве штампов;
  • ограниченный срок службы.

АЛЮМИНИЕВЫЕ СПЛАВЫ

Основным преимуществом использования алюминиевых сплавов является их малая плотность.

Масса кузова из алюминиевого сплава может быть приблизительно в два раза легче эквивалентного стального кузова с такими же характеристиками по жесткости и пассивной безопасности. Алюминий меньше корродирует, т. к. защищен поверхностной окисной пленкой.

Главный недостаток алюминия — его стоимость, которая существенно выше, чем у аналогичной высококачественной стали. Алюминий хуже поддается контактной сварке, чем листовая сталь (сварка алюминия требует чрезвычайно точного контроля сварочного тока и времени контакта). Алюминий раньше использовался только как материал для двигателей, коробок передач и частей подвески. В кузовостроении алюминий начинает использоваться для отъемных частей кузова (двери, капот и крышка багажника), в результате экономится масса и алюминиевые части могут быть собраны отдельно и затем присоединены к кузову механическими средствами; это позволяет избежать многих технических проблем, связанных с этим материалом.

В то же время существуют конструкции частично (рис. 7.13) или полностью алюминиевых кузовов, например пространственная рама ASF фирмы Audi, производство которого требует существенной модернизации технологического процесса.

Рис. 7.13. Элементы передней части кузова из алюминия

Выделяем

Достоинства:

  • возможность изготовить детали любой формы;
  • кузов легче стального, при этом прочность равная;
  • легкость в обработке, вторичная переработка не составляет труда;
  • устойчивость к коррозии, а также низкая цена технологических процессов.

Недостатки:

  • низкая ремонтопригодность;
  • необходимость в дорогостоящих способах соединения деталей;
  • необходимость специального оборудования;
  • значительно дороже стали, так как энергозатраты намного выше.

ПЛАСТМАССЫ (ПЛАСТИКИ)

Пластмассы являются альтернативой алюминию, а также обеспечивают снижение массы кузова. Однако их применение сталкивается с проблемами повторной переработки (рециркуляции). Отсутствие коррозии — это результат использования пластмасс, хотя материалы эти являются трудными для переработки.

Сегодня изготовители стремятся ограничить производство несколькими чистыми пластмассами, среди которых наиболее используемыми являются: полиамид (нейлон), поликарбонат, полиэтилен, полипропилен и полиуретан. Пластмассы, содержащие газы и разрушающие озоновый слой, например, поливинилхлорид (PVC — Polyvinyl Chloride) и политетрафторэтилен (PTFE) выходят из обращения.

Пластмассы повсеместно применяются там, где их преимущества очевидны, например в формованных бамперах, в которых сопротивление незначительному разрушению при ударе является чрезвычайно ценным.

Выделяем

Достоинства стеклопластика:

  • при высокой прочности маленький вес;
  • поверхность деталей обладает хорошими декоративными качествами;
  • простота в изготовлении деталей, имеющих сложную форму;
  • большие размеры кузовных деталей.

Недостатки стеклопластика:

  • высокая стоимость наполнителей;
  • высокое требование к точности форм и к чистоте;
  • время изготовления деталей достаточно продолжительное;
  • при повреждениях сложность в ремонте.

КОМПОЗИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Композитные материалы состоят из двух и более физических или химических компонентов, прочно соединенных между собой. Основное преимущество композитных материалов в том, что они обладают комбинацией свойств, которые не присущи отдельным компонентам. Названные материалы могут быть получены спеканием частиц, соединением слоев различных материалов или армированием одного материала волокнами другого.

Первым композитным материалом использованным в кузове транспортного средства был стеклопластик (GRP — Glass Reinforced Plastic), в котором полиэстер или эпоксидная смола соединена со стекловолокном. В готовом изделии стекловолокно обеспечивает большую часть механической прочности, в то время как основа из смол поддерживает форму и обеспечивает удобство обработки поверхности.

Альтернативный подход используется в листовой отливке (SMC — Sheet Moulding Compound), в которой гибкие листы укрепленной смолы подготовлены и затем спрессованы. Меньшие, но более толстые, компоненты могут быть сформированы из густого литьевого компаунда (DMC — Dough Moulding Compound). Наиболее часто используемый «каркас» во всех этих материалах — стекловолокно, которое является дешевым, качественным и имеет очень высокое отношение жесткости к массе. Для специального применения в дорогостоящих конструкциях используют более жесткое и прочное углеродистое волокно — кевлар, оно часто используется в качестве основы при изготовлении «кокона» гоночного автомобиля.

Различные типы слоистых материалов получили название сандвич-панели (Sandwich) — в виде пластмассовых слоев между тонкими слоями стали. Панели, сделанные из такого типа материала, могут действовать как эффективные шумопоглотители.

Мы будем рады если Вы ответите на вопрос: "Помогла ли Вам статья?"
0       0
Категория: Несущая система. Кузов | Добавил: autodromcar (08.04.2020)
Просмотров: 42 | Теги: кузов, пластмасса, изготовление, композитный, Масса, алюминий, деталь, материал, сталь, Алюминиевый | Рейтинг: 3.0/1

Похожие материалы Похожие материалы

Всего комментариев: 0
avatar