Антикоррозионная обработка

Антикоррозионная обработка 

ПОЛНАЯ АНТИКОРРОЗИОННАЯ ОБРАБОТКА включает в себя обработку днища и колесных арок, скрытых внутренних полостей (двери, пороги, лонжероны и т.п.), а также моторного отсека, багажника, кромок дверей и тому подобных внешних поверхностей, где может скапливаться влага и впоследствии появится ржавчина. 

При необходимости, и особенно для автомобилей с пробегом, производится мойка днища с последующей сушкой подогретым воздухом.

Скрытые полости кузова не нового автомобиля первоначально обрабатываются высокопроникающим составом, который, проникая в микротрещины и сквозь слой возможно образовавшейся ржавчины, вытесняет влагу и соли.

Дополнительно или в качестве отдельной услуги, не входящей в полную обработку, мы предлагаем обработку колесных арок и нижней части порогов составом

 

Антикоррозионные материалы для скрытых и труднодоступных полостей

Задачи использования материалов данного типа во многом специфичны, поэтому сами материалы обладают целым рядом особых свойств.

Поскольку в закрытых зонах визуальный контроль напыления невозможен, создание однородного защитного слоя на металле обеспечивается физическими свойствами препаратов. Их делают достаточно жидкими, способными при распылении образовывать густой, равномерно осаждаемый туман. Не менее важно, чтобы при этом продукт активно просачивался во все соединения, стыки и трещины (это называют «пенетрацией», в переводе — «проникновением»). Кроме того, осажденный слой обязан иметь удовлетворительную толщину, для чего стремятся повысить так называемый сухой остаток материала (масса после улетучивания растворителей).

Защитное покрытие должно всегда оставаться эластичным и мягким, застрахованным от растрескивания и сколов. Более того, пленку наделяют способностью самозатягивания каверн и повреждений, на техническом языке — тиксотропностью (восстановление структуры дисперсных систем). Кстати, хорошая тиксотропность — это отсутствие каплепадения после обработки, минимальные потери материала. В завершение упомянем, что очень важна и прочность прилипания пленки к металлу (адгезия).

Перечисленные физические свойства играют огромную роль, но лишь в сочетании со способностью пленки осуществлять химическую охрану металла. С этой целью в защитный материал вводят ингибиторы коррозии — вещества, препятствующие окислению металла, разрушающие очаги поражения. Совершенство применяемых присадок-ингибиторов в конечном счете предопределяет качественный уровень товарного продукта.

Антикоррозионные материалы для днища автомобиля

Характерная особенность днища в том, что оно непосредственно контактирует с водой, грязью и солевыми растворами, подвергается абразивному воздействию и ударам песка и камней, поднимаемых колесами с поверхности дороги.

В этих условиях важнейшими свойствами защитного покрытия, наряду с эффективной работой ингибиторов коррозии, становятся механическая прочность, стойкость к вибрациям, герметичность и способность к «самозаживлению» повреждений (тиксотропность).

 

 

Специализированные противокоррозионные продукты

Все рассмотренные выше группы антикоррозионных средств относятся к системной и по существу обязательной обработке автомобиля. Но есть и такие препараты, применение которых определяется разовыми или локальными проблемами.

Существуют модели машин, где по дизайнерским соображениям днище или отдельные его зоны должны быть не черными или темными, а светлыми. Соответствующий антикор предусмотрен ассортиментом.

В автомобиле есть немало мест (багажник, пороги, дверные проемы и пр.), где нужна полноценная антикоррозионная защита, но при этом незаметная, не изменяющая общий декор. Для этой цели делают прозрачные долговечные антикоры с сухой поверхностью.

Свежеокрашенный автомобиль (новый или вышедший из ремонта) пострадает, если сразу же начнет работать в тяжелых условиях (зимние или грязные дороги). На этом этапе эксплуатации следует использовать временное защитное покрытие — прозрачное, герметичное и содержащее ингибиторы коррозии.

В неблагоприятных условиях коррозия поражает также двигатель, его внешнюю часть. Грязь вредит и неметаллическим деталям. Чтобы избежать этого, элементы моторного отсека защищают специально разработанными термостойкими материалами.

Есть и еще одно обстоятельство. При кузовных ремонтах часто обнаруживаются очаги, а иногда и целые зоны коррозионного поражения. Удалять ржавчину механическим путем — работа трудоемкая и не всегда эффективная. Рациональнее воздействовать на ржавчину химически, причем не удаляя ее, а преобразовывая в полезный защитный слой.

 

Виброшумоизоляция
 

КОМПЛЕКСНАЯ ШУМОВИБРОИЗОЛЯЦИЯ автомобиля включает в себя:

1. Шумовиброизоляцию подкапотного пространства
2. Шумовиброизоляцию салона, которая в свою очередь включает:

• шумовиброизоляцию пола
• шумовиброизоляцию потолка
• шумовиброизоляцию щитка передка со стороны салона (поверхность под панелью приборов)
• обработка панели приборов для устранения скрипа
• шумовиброизоляцию дверей

     3. Шумовиброизоляцию багажного отделения

Шумовиброизоляция производится материалами, производимыми группой компаний «Стандартпласт».

Взависимости от пожеланий клиента наши специалисты предложат ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ВАРИАНТ ШУМОВИБРОИЗОЛЯЦИИ, который может быть направлен например только на снижение шума от двигателя, или на теплоизоляцию салона, на улучшение акустических характеристик при прослушивании музыки и так далее.

Для чего нужна вибро- и шумоизоляция автомобиля?

Первичный источник шума – двигатель (воздушный шум). Вторичный источник шума – панель кузова (структурный шум)

Снижение воздушного шума с помощью шумоизолирующих материалов

Снижение воздушного шума с помощью шумопоглощающих материалов

Снижение структурного шума с помощью вибропоглощающих материалов.

Автомобили с низким уровнем шума – это требования современного рынка. Сегодня покупателя интересует не только новая модель автомобили, но и насколько он удобен в эксплуатации. Длительная поездка в автомобиле с высоким уровнем шума приводит к быстрой утомляемости водителя и снижает безопасность движения.

К сожалению, многие детали автомобилей испытывают вибрацию и являются дополнительными источниками шума. За рубежом проблему снижения шума решают не только конструктивно (балансировка узлов и агрегатов, подбор и расчет эластичных элементов подвески, моделирование конструкции кузова и жесткости, выбор прогрессивных уплотнителей дверей и окон и т.

д.), но и за счет применения вибро- и звукопоглашающих материалов.

Установка комплекта шумоизоляции на автомобиль позволяет снизить уровень внутреннего шума на 3 Дба (режим разгона с 60км/час до 90км/час на 3 передаче), 2 Дба (постоянная скорость автомобиля 100км/час на высшей передаче).

В первом случае снижение звуковой мощности составляет 100%, во-втором – 60%. Снижение шума на 3Дба субъективно воспринимается человеком, как снижение звукового давления примерно в 2 раза.

Эффект от применения шумо-, тепло- изоляционных комплектов:

• снижение шума двигателя, трансмиссии, подвески;
• устранение скрипов пластмассовых деталей салона;
• улучшение акустики салона – звучание музыки становится басовитым;
• теплоизоляция салона.

Дополнительное использование вибро- и звукопоглощающих материалов повысит комфортность Вашего автомобиля.

Для уточнения стоимости антикоррозийной обработки вашего автомобиля обращайтесь в наш сервис по телефону: (8162) 500-2003

 

Вверх

Антикоррозионная обработка — Антикор — Антикоррозийный центр в СПб ( Санкт-Петербург )

Чтобы надолго защитить кузов Вашего автомобиля от ржавчины, необходимо произвести антикоррозионную обработку.  Особенно это актуально для Санкт-Петербурга, где снег с дороги содержит практически всю таблицу Менделеева. На нашей станции Вы сможете выбрать подходящий материал из нескольких видов. Препараты Rust Stop (Канада) и Tectyl Zinc фирмы

Valvolin (Голландия) — лидера в области разработки антикоррозийных препаратов.

Обычно, при антикоррозионной обработке автомобилей, используют две модификации материала Tectyl Ml — жидкую и Tectyl Bs густую. Первую под большим давлением распыляют по всем полостям кузова, а вторую наносят мощным распылителем на днище. При этом образуется толстая эластичная пленка , которая не сохнет , не скатывается и не трескается. Важная особенность материала Tectyl — свободно проникать во все швы и микротрещины кузова, вытеснять оттуда влагу и мгновенно прекращать начинающийся процесс коррозии.
Составы обладают отличной способностью к связи с металлом, а образовавшаяся пленка не пропускает ни воздух, ни влагу и замедляет коррозию.

Советуем обратить внимание на новейший препарат — Tectyl Zinc.
Это, без преувеличения, антикор третьего тысячелетия.

Изюминка нового материала в том, что содержащиеся в нем частицы цинка равномерно распределяются в объеме материала, образуя однородный раствор. Получается, что Tectyl-Zinc, как бы оцинковывает кузов и в то же время защищает его «старыми» способами, как и прежнее поколение составов Tectyl.
По своим основным характеристикам Tectyl Zinc на треть превосходит считавшийся одним из лучших Tectyl Bronze , а заодно он приобрел уникальные свойства, недоступные ни одному составу в мире.

По мнению специалистов, антикоррозионную обработку автомобиля лучше всего осуществлять на заводском конвейере. Чистая поверхность кузова, необходимый температурный режим в помещении, строгое соблюдение технологии нанесения – идеальные условия для создания надежного защитного антикоррозионного покрытия кузова. Но заводская обработка отечественного автомобиля в последнее время не выдерживает критики, так как проводится формально.

Заводы ограничиваются только частичной обработкой отдельных участков кузова, так как время, отведенное этому этапу на конвейере, составляет менее 1 минуты. К тому же, соблюдение всех этапов сложного технологического процесса антикор–обработки влечет за собой удорожание стоимости автомобиля.  Поскольку автогиганты и без того вынуждены повышать отпускные цены, то о серьезной защите от коррозии на заводе речи нет.

Цикл антикоррозионной обработки включает в себя следующие этапы:

1. Мойка автомобиля аппаратом высокого давления на подъемнике.
2. Сушка автомобиля тепловой пушкой.
3. Обработка швов и соединений.
4. Обработка дверей , моторного и богажного отсеков.
5. Обработка скрытых полостей (порогов,лонжеронов и т.д) через технологические отверстия.
6. Обработка днища и колесных арок.

различных материалов, используемых при изготовлении наших автомобилей!

Перейти к основному содержанию

2 февраля 2021 г. , 17:04, Chirag Moro

Основными факторами при выборе материала, особенно для корпуса, являются термическая, химическая или механическая стойкость, устойчивость к воздействию окружающей среды, долговечность, простота сборки и изготовления.

saikarthik недавно поделился этим с другими членами BHP.

Для изготовления наших автомобилей используется несколько материалов, которые мы можем увидеть, потрогать и почувствовать. Но есть некоторые, которые, как мы видим, пока не вносят существенного вклада в работу автомобиля, как задумано производителем. Основными материалами, используемыми для изготовления автомобилей и их частей, являются сталь, алюминий, магний, медь, пластмассы, композиты, резина, стекло, ткань/кожа и некоторые другие. Эти материалы существуют уже довольно давно, но претерпели значительные и разнообразные изменения. Например, мы называем корпус автомобиля BIW (корпус белого цвета), и раньше все предполагали, что он стальной или алюминиевый, но теперь название BIW может означать, что корпус (согласно автомобильному жаргону) изготовлен из углеродного волокна.

Основными факторами при выборе материала, особенно для корпуса, являются термическая, химическая или механическая стойкость, устойчивость к воздействию окружающей среды, долговечность, простота сборки и изготовления. Доступность является важным фактором при проектировании транспортных средств, который включает в себя учет затрат, связанных с полным жизненным циклом автомобиля, включая затраты на производство, эксплуатацию и утилизацию, которые в основном контролируются нормативными актами, по крайней мере, в Европе. Государственная политика постоянно подталкивает автомобильный сектор к сокращению выбросов углерода, повышению эффективности использования топлива, одновременно повышая безопасность пассажиров и участников дорожного движения. Одним из решений для производителя является выбор материала и его оптимизация. В каждом OEM-производстве есть отдельные отделы, в которых ведутся передовые исследования, которые тестируют и предлагают новые материалы для использования в автомобилях.

Менее известный внешнему миру, значительные усилия прилагаются для ведения базы данных материалов, используемых производителем для каждой модели и варианта. Это связано с тем, что требования ELV (окончание срока службы) регулируют возможность вторичной переработки и повторного использования используемых материалов. Существует список под названием «IMDS», который почти все мировые OEM-производители и их поставщики используют для консолидации используемых материалов. Этот список используется для проверки соответствия местным и международным нормам.

Позвольте мне разделить материалы на определенные группы для простоты объяснения. Важно понимать, что существуют различия в материалах, выбранных для разных областей применения и сегментов, поэтому в этой статье я буду иметь в виду автомобили, которые большинство из нас использует каждый день.

Металлы и сплавы

Эта группа материалов составляет основную часть общего веса автомобиля и стоимости сырья. Металлы — это проверенные временем материалы, но они претерпели значительные изменения, когда дело доходит до улучшения свойств благодаря сплавам (добавление комбинации различных материалов к основному металлу). Чтобы облегчить читателям задачу, я начну со сводной таблицы, прежде чем переходить к деталям каждого материала.

Сталь:

Это наиболее распространенный материал для конструкции кузова и наружных панелей благодаря своей прочности, формуемости, известному процессу сварки и ремонтопригодности. Он имеет хорошую жизнь с надлежащей обработкой и покрытиями. В современных автомобилях используются разные виды стали.

Листовая сталь –

Наиболее часто используется в предыдущем поколении для большей части кузова. Даже здесь существуют такие классификации, как холоднокатаная и горячекатаная низкоуглеродистая сталь с разной толщиной. Как правило, толщина варьируется от (0,6 до 2 мм) для различных деталей, начиная от крыши, капота, дверей с меньшей толщиной и несущих конструкций, таких как фланцы и крепления большей толщины.

РРСТ 1405: прочность 270–350 МПа, относительное удлинение при 36 %, толщина 0,6–0,9 мм

UST 1203, 1303: прочность 270–410 МПа, относительное удлинение при 28–32 %, толщина 0,6–0,9 мм

ST 4: прочность 280–380 МПа, относительное удлинение при толщине 38 % 1,5–2,5 мм

Высокопрочные стали–

В связи с повышенным вниманием к безопасности применение теперь требует более поглощающих удары, но достаточно прочных материалов, чтобы выдерживать динамические нагрузки автомобиля. . Это делает варианты HSS/UHSS настолько жизнеспособными, поскольку достижение аналогичных характеристик с использованием традиционных материалов приведет к увеличению веса. Это связано с их свойством более высокой прочности на растяжение / предел текучести. Но это сопряжено с обратной стороной увеличения стоимости (до 50% дороже) не только из-за материала, но и из-за процесса производства (обычно HSS/UHSS требует специального процесса формования, такого как гидроформинг).

HSS: прочность от 210 МПа до 550 МПа

UHSS: прочность выше 550 МПа

Нержавеющая сталь: —
Да, нержавеющая сталь использовалась на дверных ручках, даже бамперах, выхлопных патрубках, перед пластиковыми деталями с хромированным покрытием отменили их использование. В настоящее время единственная часть, которую я мог придумать, — это пряжка ремня безопасности.

Чугун:

Я бы сказал, что это отец всех автомобильных материалов, которые использовались для изготовления почти каждой детали в прежние времена. Он тяжелый, хрупкий и не годится для изготовления легких автомобилей. Постепенно стали заменяться сталью и алюминием, но в некоторых редких случаях все еще используются.

Алюминий:

Он легче (почти на 40 % по сравнению со сталью), устойчив к коррозии, ковок, легко поддается механической обработке и имеет хорошую тепло/электропроводность. Кроме того, материал можно использовать в качестве несущего элемента при экструзии. Производители начали использовать алюминий для изготовления легких, но прочных корпусов для обычных автомобилей совсем недавно (я помню, как Audi объясняла свое шасси с пространственной рамой во время выхода фильма «Железный человек»). Проблема с алюминием, помимо стоимости, заключается в процессе соединения, для него требуется специальный процесс сварки, поскольку он имеет очень хорошую электропроводность. Кроме того, инженерам NVH пришлось пересмотреть классную доску, поскольку свойства поглощения полностью отличались от свойств стали.

Используется в листовом и литом виде для других целей, кроме BIW:

Литые детали подвески, детали двигателя и трансмиссии, кожухи генераторов, фланцы, корпуса стартера, радиаторы для электроники и многое другое.

Лист

– Теплообменники (радиаторы), дверные панели и капоты (специально для безопасности пешеходов).

В некоторых редких случаях некоторые OEM-производители пытаются использовать их для замены медной проводки на некритических компонентах по причинам стоимости – алюминиевые провода с медным покрытием. Есть еще много алюминиевых сплавов с еще большим количеством применений, которые здесь не упомянуты.

Медь:

Я бы сказал, наименее востребованный материал в автомобильной промышленности, но самый важный материал, когда речь идет об электрификации. Итак, я расширяю рамки своей статьи о меди и добавляю некоторые интересные тенденции и детали.

Прежде чем мы начнем, вы знали?

1. Кузов Rolls Royce Silver Ghost 1921 года полностью медный.

2. Tesla Roadster также является первым серийно выпускаемым автомобилем, оснащенным электродвигателем с медным ротором.

3. В 1948 году в среднем семейном автомобиле было всего около 55 проводов средней общей длины 150 футов. Современные роскошные автомобили, в среднем, содержат около 2000 медных проводов, что составляет несколько километров в длину.

4. Компания Exxon добавила медь в свои смазочные материалы, чтобы двигатели работали более плавно и дольше.

5. Имеются медно-угольные втулки и для сухой смазки.

Медь, на мой взгляд, является сверхчеловеком материального мира; на протяжении многих лет благодаря своим свойствам медь играла жизненно важную роль во многих областях применения. Некоторые из свойств включают тепло- и электропроводность, коррозионную стойкость, пластичность, смазывающие свойства, паяемость, сопротивление ползучести. Есть много сплавов меди, которые используются в автомобильной промышленности, особенно латуни.

В основном медь рассматривается только как материал для электрических применений, где основным компонентом являются жгуты проводов и разъемы. Как правило, в 2020 году автомобиль с ДВС использует от 3 до 6 кг меди для жгута проводов, а добавление дополнительных функций означает больше проводов и больше меди. Но использование меди можно оптимизировать, выбирая различные сорта. Электролитно-стойкая смола является наиболее распространенным типом, используемым в электропроводке. Бескислородная медь также используется в специальных приложениях для снижения сопротивления. Помимо проводки, он также используется в печатных платах (печатных платах) и электронике, таких компонентах, как генераторы переменного тока и двигатели, тормозные магистрали (медно-никелевые сплавы), сплавы в компонентах коробки передач в качестве покрытий, новое поколение радиаторов, заменяющих алюминий.

Источник изображения: The Martech Group

С ростом проникновения электромобилей содержание меди, используемой в транспортных средствах, будет только расти, и будут проводиться дополнительные исследования по созданию более экономичных медных сплавов с меньшим сопротивлением.

Магний:

Это самый легкий из всех металлов, которые в настоящее время используются в автомобильной промышленности, с плотностью всего 1,74 г/см3, что означает, что он на 30 % легче алюминия и на 75 % легче стали. Существуют некоторые сложности при использовании магния, и требуются специальные конструктивные решения из-за его недостатков по сравнению с алюминием, когда речь идет об усталости, предельной прочности на растяжение, но структурные свойства в целом сопоставимы. Он используется в основном на сердцевине рулевого колеса, структуре приборной панели, колесных дисках и раздаточной коробке.

Свинец:

Основной кусок идет на аккумулятор, а в старых автомобилях припаивается к печатным платам и электронике. Это один из шести самых опасных материалов, на которые наложены ограничения. Постепенно этот материал будет выведен из употребления из-за продвижения литий-ионных и других химических батарей, а также бессвинцового припоя (уже используется).

Золото:

Да, в вашей машине есть золото, и это не то же самое, как вы думаете, где панели из розового или белого золота используются на показных автомобилях. Существуют требования к нанесению покрытия на клеммы разъемов и реле важных для безопасности ЭБУ, а также некоторые элементы на печатных платах, на которых собираются процессоры.

Читать об использовании резины и стекла и комментарии BHPian

Просмотр обсуждения форума

 

• Метки:
• Индийский
• Другое
• Материалы
• Производство

Вернуться к оглавлению Следующая статья

Будущие процессы производства автомобилей и материалы

Бизнес-стратегия

ByMentor Works, компания Райана 13 июня 2022 г. 13 июня 2022 г. Время чтения: 9 минут

За последнее десятилетие в автомобильной промышленности произошли массовые изменения в материалах и процессах производства автомобилей следующего поколения. Транспортные средства прошлого полностью состояли из изделий на основе стали, а современные производители автомобилей переходят на  алюминий, магний и композитные материалы, которые обеспечивают улучшенные характеристики. Чтобы приспособиться к этим новым материалам, также внедряются новые технологии производства. В этой статье будут рассмотрены предстоящие изменения процессов и материалов, к которым автомобильная промышленность будет двигаться в течение следующих 20 лет.

Эта статья является второй из трех статей, посвященных автомобильным тенденциям:

• Часть 1: Интеллектуальная мобильность
• Часть 2: Производственные материалы и процессы
• Часть 3: Альтернативные силовые установки транспортных средств

Как указано в отчете о дорожных картах технологий Центра автомобильных исследований (CAR), это некоторые из наиболее важных тенденций в автомобильном производстве, за которыми следует следить в ближайшие годы. , включая новые автомобильные материалы, инновационное производство деталей и автоматизированные процессы сборки, быстро изменит то, как работает индустрия поставщиков автомобилей.

Канадские производители автомобилей, которые хотят внедрить новые технологии и процессы на своих заводах, могут воспользоваться канадскими правительственными программами субсидий, кредитов и налоговых льгот для производителей автомобилей , чтобы помочь субсидировать стоимость этих стратегических проектов роста.

Однако в автомобильной промышленности существует некоторая неопределенность, которая может повлиять на то, как быстро эти передовые автомобильные технологии станут рыночным стандартом. Новые материалы должны быть безопасными, экономически эффективными и коммерциализированными, если они, вероятно, будут использоваться для большего количества компонентов транспортных средств. Для достижения этих производственных стандартов в первую очередь необходимо усовершенствовать сам производственный процесс.

Какие наиболее часто используемые автомобильные материалы?

В отчете CAR Technology Roadmaps указаны современные материалы и производственные технологии, используемые в 42 транспортных средствах, охватывающих четыре сегмента транспортных средств (автомобили, внедорожники, легкие грузовики) с модельного года 2015/2016. 42 выбранные модели составляют примерно 50% продаж легковых автомобилей в США.

Неудивительно, что исследование показало, что современные автомобили представляют собой преимущественно стальные конструкции с некоторым использованием алюминия. Каркасы транспортных средств, включая полы, двери, крыши, боковые панели кузова и крылья, обычно изготавливаются из стали. Поскольку эти компоненты в наибольшей степени отвечают за безопасность водителя, для них труднее всего использовать другие материалы. С материалами, используемыми для других менее важных компонентов, таких как капот автомобиля, люк на крыше, бампер или опора двигателя, часто экспериментируют, поскольку они дают возможность снизить общий вес автомобиля.

Источник изображения: CAR Research – Automotive Technology Roadmaps (2017)

Сегодня и в обозримом будущем наиболее часто используемые автомобильные материалы включают:

• Мягкая сталь Выбор для производителей автомобильных запчастей, использующих холодную штамповку и другие устаревшие производственные процессы. Их максимальная прочность на растяжение составляет 270 МПа.
• Высокопрочная сталь (HSS) : В высокопрочных сталях используются традиционные стали и удаляется углерод во время цикла обжига. Это означает, что более мягкие стали можно формовать, а затем запекать в более твердые металлы. Типичные классы прочности на растяжение находятся в диапазоне от 250 до 550 МПа.
• Высокопрочный низколегированный сплав (HSLA) : HLSA представляют собой углеродистые марганцевые стали, упрочненные добавлением микролегирующих элементов, таких как титан, ванадий или ниобий. Они имеют предел прочности при растяжении до 800 МПа и все еще могут подвергаться штамповке.
• Усовершенствованная высокопрочная сталь (AHSS) : Усовершенствованные высокопрочные стали обычно обеспечивают уровни прочности свыше 550 МПа. Они представляют собой композиты, изготовленные из нескольких металлов, которые затем нагреваются и охлаждаются на протяжении всего производственного процесса, чтобы соответствовать спецификациям детали.
• Сверхвысокопрочная сталь (UHSS) : Обладает такими же свойствами, что и AHSS, но поддерживает уровень прочности не менее 780 МПа.
• Бор/мартенсит : Мартенсит — самая твердая и прочная форма стали, но она также наименее поддается формованию. Он имеет те же свойства, что и бор, предел прочности при растяжении которого составляет от 1200 до 1800 МПа. Они обычно комбинируются с более мягкими сталями для формирования композитов.
• Алюминий 5000/6000 (AL 5000/6000) : Алюминий серии 5000 легирован магнием. Алюминий серии 6000 содержит как кремний, так и магний, который образует силицид магния и делает алюминиевый сплав поддающимся термообработке.
• Магний : Магний является привлекательным материалом для использования в автомобилях из-за его легкого веса. В сплаве магний имеет самое высокое отношение прочности к весу среди всех конструкционных металлов.
• Пластик, армированный углеродным волокном (CFRP) : CFRP — чрезвычайно прочный, легкий пластик, содержащий углеродное волокно для повышения прочности. Они дороги в производстве, но спрос на них в автомобильной промышленности будущего будет расти по мере снижения затрат.

Источник изображения: CAR Research – Automotive Technology Roadmaps (2017)

Как показано выше, состав техники быстро меняется и становится невероятно разнообразным. За 10-летний период с 2020 по 2030 год использование мягкой стали сократится вдвое и будет заменено более прочными сталями, алюминием и композитами. Эта тенденция будет продолжать развиваться и в будущем, поскольку автомобильные материалы становятся более совершенными и конкурентоспособными по стоимости по сравнению с традиционными сталями.

Инновационные методы производства автомобильных деталей

Холодногнутая сталь по-прежнему является отраслевым стандартом для производства автомобильных деталей, но, как подробно описано в приведенных выше инновационных материалах, будущее за высокопрочными материалами. Высокопрочные стали с трудом поддаются холодной штамповке, что привело к недавнему развитию горячей штамповки или горячей штамповки, когда можно разрабатывать более прочные, тонкие и легкие компоненты.

Некоторые из инновационных производственных процессов, которые изменят представление об автомобильных деталях, включают:

• Горячеформованная сталь : Повышение температуры стали повышает пластичность и помогает формировать сложные формы без образования трещин.
• Алюминий горячей штамповки : Алюминий требует меньше тепла, но следует той же логике, что и нагревание стали. Алюминий нагревают и формуют примерно при 200-300 градусах Цельсия для улучшения гибкости, затем охлаждают для повышения прочности.
• Литье под давлением тонкостенного алюминия под высоким давлением : Высокие температуры плавления и затвердевания алюминия означают, что тонкие алюминиевые формы необходимо заполнить быстро, прежде чем температура остынет. Это создает потребность в производственных процессах с высокой температурой и высоким давлением.
• Трансферное формование смолы : Смолы закачиваются под высоким давлением в формы, где они встречаются с предварительно вставленной волокнистой заготовкой. Это превращает легкие преформы в высокопрочные автомобильные детали.
• 3D-печать : 3D-печать дает производителям возможность разрабатывать прототипы и полномасштабные детали, которые значительно сложнее, чем это возможно при формовании или литье. Детали можно печатать с использованием различных материалов, от высокопрочного пластика до алюминия и некоторых более прочных металлов.

Источник изображения: CAR Research – Automotive Technology Roadmaps (2017)

По мере того, как холодное формование и традиционное прессование/литье становятся менее популярными, это приведет к появлению новых, более инновационных технологий, представленных выше. Горячая штамповка в настоящее время является самой популярной и будет по-прежнему превосходить другие методы производства автомобилей из-за ее способности создавать более прочные и легкие стали.

Процессы автомобильной сборки: настоящее и будущее

Ручная и автоматическая точечная сварка соединяет соприкасающиеся металлические поверхности с сильным нагревом, создаваемым электрическим током. Это был стандартный способ соединения стали на протяжении десятилетий в автомобильной промышленности, но он будет неэффективен при интеграции деталей на неметаллической основе.

Сборщики автомобилей должны искать в будущем новые варианты, которые могут соединять несколько типов материалов вместе. Некоторые из них включают:

• Клеи : Содержит широкий спектр веществ типа клея, которые в настоящее время могут соединять ковры, ветровые стекла и т. д., но вскоре будут иметь дополнительные применения, поскольку ожидается увеличение количества пластиковых деталей.
• Сварные/катаные заготовки по индивидуальному заказу и заготовки, полученные лазерной сваркой (TWB/TRB/LWB) : Сочетает в себе несколько марок, толщин и покрытий стали для размещения лучшего материала в лучших местах.
• Заклепки/самопроникающие заклепки (SPR) : Использует высокоскоростной процесс механического крепления для точечного соединения листового материала, обычно из стали и алюминиевых сплавов.
• Болтовое соединение : Использует предварительно просверленные отверстия для вставки болта и гайки, которые можно затянуть и зафиксировать, чтобы соединить два одинаковых или разнородных материала.
• Лазерная точечная сварка (LSW) : использует передовые лазерные системы для создания точки сварки, которая сплавляет металлы в жесткое соединение.
• Шурупы Flow Drill (FDS) : Использует самопроникающий и выдавливаемый крепеж для соединения слоев листового металла. Это сочетает в себе свойства фрикционного сверления и нарезания резьбы, поскольку винт действует как крепеж и как инструмент для сверления и нарезания резьбы.

Источник изображения: CAR Research – Automotive Technology Roadmaps (2017)

Точечная сварка, уже находящаяся в упадке, быстро уступит свою популярность специализированным клеям, которые могут максимально эффективно соединять пластиковые и металлические детали. Сварка заготовок и клепка также могут стать одними из самых популярных методов сборки по мере появления новых материалов.

Как будут развиваться материалы и процессы автомобильного производства?

Графики производства автомобилей или «дорожные карты», представленные в отчете CAR, представляют собой расчетный взгляд на будущее, основанный на текущих материалах и тенденциях процессов. Хотя прогнозы никогда не могут быть сделаны с полной точностью, они предлагают расчетный подход, учитывающий технологические и стоимостные препятствия для конкурентоспособности.

У каждой инновационной производственной технологии и материала есть факторы, которые могут повлиять на прогнозируемые сроки. В зависимости от этих факторов широкое внедрение в отрасли может быть ускорено или отложено.

Способствующие факторы

• Экономия топлива : Использование более легких материалов приведет к созданию более легких транспортных средств, которым требуется меньше топлива для движения. Экономия топлива является привлекательной характеристикой для покупателей, поэтому автопроизводители постараются удовлетворить этот спрос.
• Сокращение выбросов транспортных средств : Законодательные требования могут вынудить производителей автомобилей повышать экономию топлива в качестве средства снижения выбросов парниковых газов (ПГ).
• Автономные транспортные средства : Автономные транспортные средства имеют значительно больше компонентов, чем транспортные средства, требуемые водителем. Этот дополнительный вес и пространство необходимо компенсировать за счет облегчения других частей.
• Электрическая трансмиссия : Электрические двигатели и батареи весят больше, чем современные двигатели внутреннего сгорания. Переход на электрические силовые агрегаты требует, чтобы другие материалы были легче, чтобы компенсировать это.
• Добавленный контент : Водители ожидают улучшения характеристик автомобиля с каждым модельным годом. Для этого компоненты должны со временем становиться легче, иначе пострадает экономия топлива.

Угрожающие факторы

• Соединение смешанных материалов : Различия в температурах плавления между материалами означают необходимость обновления традиционных методов сварки.
• Коррозия : Воздействие влаги может со временем разрушить новые материалы, что приведет к выходу из строя систем автомобиля.
• Тепловое расширение : Когда детали попадают в покрасочные печи, детали, изготовленные из некоторых материалов, могут расширяться или иметь покрытие, отличное от других материалов.
• Время цикла : Детали, изготовленные из инновационных материалов, должны производиться с той же скоростью, что и традиционные технологии, чтобы обеспечить аналогичную производительность.
• Стоимость : Новые материалы, такие как углеродное волокно, могут стоить значительно дороже, чем традиционные материалы.
• Цепочка поставок : Производители по всему миру должны иметь возможность получать материалы и обслуживать оборудование для их обработки. Более сложные материалы трудно воспроизвести во всем мире, что приводит к сбоям в цепочке поставок.
• Переработка по окончании срока службы : Автомобильные материалы должны подлежать вторичной переработке после списания автомобиля. Некоторые передовые материалы не соответствуют требованиям по переработке.
• Ремонт : Стоимость ремонта выше при использовании более сложных материалов, что увеличивает стоимость владения, включая плату за текущее обслуживание.