ᐉ Применяемые при изготовлении кузова материалы

Сегодня автомобильные кузова производители изготавливают из огромного числа различных материалов. Ну а поскольку кузов авто считается наиболее важной деталью автомобиля, то и среди его основных качеств должны быть безопасность и прочность. При этом автомобильный кузов должен быть оптимальным и удобным для пассажиров, отличаться уникальным стилем и оригинальным дизайном. Именно по этой причине производители стали использовать разные технологии и материалы для изготовления кузовов. В этом посте будет рассказано о популярных материалах для изготовления кузова, их преимуществах и возможных недостатках.

Листовая сталь

Большинство кузовов в силу множества причин изготовляют из листовой стали. Важнейшими из этих причин являются:

высокая прочность;
деформируемость (возможность вытяжки);
свариваемость (а также пригодность для опайки);
окрашиваемость;
достаточный срок службы при надлежащей противокоррозионной обработке;
удовлетворительная стоимость.

В общем случае применяются следующие листовые стали:

тонколистовая, холоднокатаная спокойная сталь марки RRST 1405 по DIN 1623 (стандарт на качество), DIN 1541 (стандарт на размеры) с пределом прочности 270—350 МПа, относительным удлинением более 36%, с матовой, чистой поверхностью, толщиной 0,6—0.9 мм (поставляется с интервалом толщины 0,1 мм), используется для видовых (опрашиваемых) наружных панелей (крыша, капот, двери, боковины и т. д.);
те же сорта стали, которые указаны выше, иногда тонколистовая кипящая сталь марки UST 1203 или UST 1303, т. е. худшего качества, с пределом прочности 270—410 МПа, относительным удлинением 28—32%, той же толщины, что указана выше, используется для невидовых (окрашиваемых), наружных панелей, а также деталей пола (внутренний каркас, усилители, панели пола, поперечины и т.д.);
горячекатаная стальная лента по DIN 1624 (стандарт на качество), DIN 1606 (стандарт на размеры) марки ST 4 с пределом прочности 280—380 МПа, относительным удлинением более 38%, толщиной 1,5—2,5 мм и больше, используется для деталей, расположенных внизу кузова (усилители, опоры, фланцы и т. д.), особенно большой толщины.

Конструкция и технология изготовления деталей должны ориентироваться на максимальную ширину поставляемой листовой стали (в настоящее время 2000 мм). Для деталей, работающих в коppoзионно агрессивной сpeдe, следует применять оцинкованную листовую сталь, учитывая, что при изготовлении деталей такая сталь не допускает больших дeформaций (изгиб, небольшая вытяжка). В особых случаях можно применять алюминированную листовую сталь. Обе поверхности стальных листов можно подвергнуть специальной обработке.

Как провести кузовной ремонт?

Если кузов у автомобиля изготовлен из стали, его можно ремонтировать самостоятельно. Для этого не нужно учиться автомобилестроению. Достаточно уметь обращаться с инструментом, знать технологии производства машин в теории.

Ремонт кузова (Фото: Instagram / skr53b)

Выбор материала

Для ремонта кузова нужно купить лист низкоуглеродистой стали. Для этого можно посетить строительный рынок или авторазборку. При втором варианте можно найти целую деталь для замены по низкой цене.

Оборудование

Для проведения работ понадобится болгарка, аргоновый резак, сварочный аппарат, ножницы по металлу, оснастка для электроинструмента. Чтобы скрыть повреждение полностью, нужна грунтовка, шпатлевка, краска, кисти, пульверизатор, антикоррозийный состав. Если до места повреждения сложно добраться понадобится домкрат или яма.

Для производства машин используется металл, который соответствуют определенным требованиям. Последнее время пластик постепенно вытесняет сталь, сплавы на основе алюминия, но производство автомобилей из металла продолжается.

Источник

Легкие металлы

До сегодняшнего дня продолжаются дискуссии о целесообразности применения легких металлов в кузовостроении, так как используя их, можно существенно уменьшить вес конструкции. Как ни интересны алюминиевые кузова специальных (гоночных и спортивных) автомобилей и автобусов, тем не менее вероятность применения алюминиевого листа для массового производства легковых автомобилей мала по следующим причинам:

Стоимость алюминия (как материала) почти в 3 раза больше, чем стали. Затраты на изготовление листа вследствие лучшей пластичности алюминия несколько меньше, в то же время масса листа меньше только на 30%, так как алюминий обладает меньшей прочностью, и в связи с этим приходится применять лист большей толщины. Однако автомобили продают не по весу, а увеличение стоимости материалов слишком заметно, поскольку снижение стоимости других элементов вследствие уменьшения общего веса, например, тормозов, шин и т.д., ничтожно мало, а снижение расхода топлива не сказывается на продажной цене автомобиля. Следовательно, автомобили с большим количеством алюминиевых деталей становятся существенно дороже.
Вследствие меньшей прочности алюминия большинство деталей кузова, особенно элементы каркаса, должны иметь увеличенную толщину. Из-за меньшего модуля упругости жесткость, обусловливаемая формой кузова, а также его срок службы относительно малы, поэтому поглощение энергии при ударе тоже мало. Все это нежелательно с точки зрения безопасности.
Чистые алюминиевые сплавы обладают достаточной коррозионной стойкостью. Однако не все детали и соединительные элементы кузова могут изготовляться из легкого металла, по меньшей мере в местах соединения алюминиевых и стальных деталей существует повышенная опасность возникновения коррозии. Последнюю можно уменьшить путем применения анодированного стального листа, но в этом случае резко возрастают затраты.
Возникают трудности со сваркой и пайкой, которые становятся осуществимыми только при определенных условиях (защита от окисления).

По перечисленным выше причинам применение легкого металла в кузовах легковых автомобилей ограничивается внутренними деталями, изготовляемыми из листа, отливок или деформируемых сплавов, а также молдингами, возможно, бамперами. Досадно, что стоимость алюминия на мировом рынке постоянно сильно колеблется. В конечном итоге масса алюминиевых деталей, включая детали шасси, в европейских легковых автомобилях составляет около 2,2% общей массы.

Между тем некоторые модели серийного производства оснащаются капотом из алюминия.

Пластиковый кузов: преимущества и недостатки

Вторая половина ХХ-го века ознаменовалась появлением пластика. Популярность такого материала объясняется тем, что из него можно изготовить любую конструкцию, которая будет намного легче даже алюминия.

Пластик не нуждается в лакокрасочном покрытии. Достаточно добавить в сырье нужные красители, и изделие приобретает нужный оттенок. К тому же оно не выцветает и его не нужно перекрашивать, когда на нем появляются царапины. По сравнению с металлом пластик более долговечный, он вообще не вступает в реакцию с водой, поэтому он не ржавеет.

Модель Хади имеет пластиковый кузов

Стоимость изготовления пластиковых панелей намного ниже, так как для тиснения не нужны мощные прессы. Разогретое сырье текучее, благодаря чему форма кузовных деталей может быть абсолютно любой, чего сложно достичь при использовании металла.

Несмотря на эти явные преимущества, у пластика есть очень большой недостаток – его прочность напрямую связана с условиями эксплуатации. Так, если температура воздуха на улице опускается ниже нуля, детали становятся хрупкими. Даже небольшая нагрузка может привести к тому, что материал лопнет или разлетится на куски. С другой стороны, с повышением температуры увеличивается его эластичность. Некоторые типы пластмасс деформируются при нагреве на солнце.

Вот по каким еще причинам пластиковые кузова менее практичны:

Поврежденные детали поддаются вторичной переработке, однако для этого процесса нужно специальное дорогостоящее оборудование. То же касается производства пластмассы.
Во время изготовления пластмассовых изделий в атмосферу выбрасывается большое количество вредных веществ;
Из пластмассы нельзя изготавливать несущие части кузова, так как даже крупный кусок материала не такой прочный, как тонкий металл;
Если повреждается пластиковая панель, ее можно легко и быстро заменить на новую, однако это намного дороже, чем приварить металлическую заплатку к металлу.

Хотя в наши дни существуют разные разработки, которые устраняют большинство из перечисленных проблем, довести технологию до идеала все равно пока не удалось. По этой причине из пластика в основном делаются бамперы, декоративные вставки, молдинги, и лишь в некоторых моделях машин – крылья.

Пластмассы

В последнее время повышенный интерес вызывает возможность применения пластмасс в кузовостроении, хотя цельные пластмассовые кузова или даже пластмассовые несущие узлы — дело далекого будущего. Однако известно много предложений по данной теме. с 1953 г. изготовливала в довольно большом количестве автомобиль «Шевроле-корвет» с кузовом, штампуемым из полиэфирного материала, армированного стекловолокном. Кузов имел несущий каркас из стальных труб. Определенный интерес представляет пол многослойной конструкции, экспериментально изготовленный для открытого пластмассового кузова, армированного стекловолокном. В будущем в небольшом количестве можно будет изготовлять легкие открытые кузова из термопласта для специальных автомобилей.

Преимуществами пластмасс являются малый вес, высокая прочность и жесткость, хорошие шумопоглощающие свойства, обусловливаемые высоким внутренним демпфированием, легкая сборка узлов, достигаемая благодаря возможности изготовления крупных деталей, высокая коррозионная стойкость.

Этим несомненным преимуществам пластмасс противостоят существенные недостатки, в частности, высокая стоимость материалов и их изготовления, большая длительность технологического цикла, затрудненные монтаж и ремонт, малое поглощение энергии.

Вследствие обладания этими недостатками пластмассы не подходят для кузовов массового выпуска. Тем не менее высокая технологичность пластмасс, возможность изготовления деталей методом литья или с помощью вакуумной вытяжки позволяют широко использовать пластмассы как для мелких, так и для больших штампованных деталей. При выборе пластмассы в основном руководствуются механическими и термическими свойствами материалов. В кузовостроении применяются следующие важнейшие виды пластмасс:

Термореактивные пластмассы (так называемые реактопласты) по стандартам DIN 7708, DIN 16911, DIN 16912 используются для сильно нагруженных деталей (рычаги, ручки); если пластмасса армирована стекловолокном, то ее используют и для больших деталей специальных (спортивных) автомобилей под названием стеклопластик, например, для капотов, крышек багажников, декоративных решеток, крыльев, боковин и т. д.
Различные термопласты (ниже приведены только некоторые из возможных материалов, которые предлагаются под различными фирменными наименованиями). Например, акрилонитрил-бутадиенстирол используется для деталей, получаемых вакуумной вытяжкой, таких как облицовки радиатора, панели приборов; акрило-стекло — для прозрачных деталей, окон, рассеивателей, фонарей; полиамид — для быстроизнашивающихся деталей таких, как подвижные элементы замков, корпуса воздуховодов и др.; поливинилхлорид — для эластичных и мягких деталей, искусственной кожи, пленочных покрытий, шлангов, уплотнителей, изоляции; полиуретан— для высокопрочных деталей; пенистый полиуретан — для накладок, изоляционных материалов; полиуретан с твердой поверхностной зоной — для ручек, подлокотников, облицовок, панели приборов, деформируемой облицовки передней части и др.
Эластомеры (этилен-пропилеп-резина) с монолитной оболочкой используются, например, для уплотнителей, устойчивых к погодным условиям и старению (двери, окна).

Этот перечень можно рассматривать только как ориентировочный. Промышленность, выпускающая полимеры, в состоянии предложить или разработать материалы, пригодные для определенных условий применения. Пластмассы имеют следующие преимущества:

малые затраты на изготовление деталей и малый вес;
удовлетворительная стабильность заданных размеров;
простая технология обработки и соединения (склеивание);
возможность получения поверхности различного цвета и тиснения (возможна блестящая и матовая металлизация);
высокая устойчивость к погодным условиям и коррозии.

Вследствие широких возможностей для применения пластмасс не вызывает удивления тот факт, что доля пластмассовых деталей (по весу) в кузове постоянно увеличивается и в настоящее время у европейских автомобилей составляет примерно 7,8% общего веса. Пластмассы открывают большие возможности для уменьшения веса кузова.

Итоги

Разобравшись в причинах, почему современные авто имеют тонкий кузов, отметим, что не стоит бояться изменений. Не все они подразумевают ухудшение тех или иных качеств. В частности, это касается толщины кузова машины.

Как мы выяснили, это совершенно не делает поездку в любимом авто менее безопасной. А совсем наоборот, ездить становится безопасней. Плюс ко всему автомобилисты получают приятные бонусы в виде экономии на топливе, маневренности и улучшении аэродинамики.

Вы согласны с тем, что автомобили из тонкого металла безопаснее?

Источник: mycary.ru

Современные реалии

Напоследок отметим, что конструкторами разработано большое количество разнообразных типов кузовов (перечисленные выше являются основными из них). Из-за этого в некоторых случаях разница между компоновками нивелируется.

К примеру, лифтбек имеет трехобъемную компоновку. Но у него крышка багажника объединена с задним стеклом, поэтому является, по сути, задней дверью. Вот и получается, что вроде и отдельный багажник есть, но в то же время он входит в состав салонного отсека (поскольку открывая багажник получаем одновременно и доступ к салону). И таких примеров несколько.

Но в целом, широкое разнообразие несущих кузовов позволяет делать автомобили разных типов и назначения.

Сюрприз на ТО автомобиля

На фоне постов про автосервисы.

В предыдущем авто лежали толстенные ворсовые коврики на вспененной основе. Они отлично собирали грязь и пыль, да и выглядели замечательно. Но была проблема — чистка самих ковриков. Отстирать их полностью нельзя, после любой стирки любыми средствами и оборудованием в них оставалось немного песка или типа того. А главное, их нужно специально сушить, сами по себе в салоне они не сохнут, а тухнут.

На первое регулярное ТО поехал к дилеру. По регламентным работам вопросов не возникало. Коврики попросил не трогать. Но на мойке они их тупо намочили и сложили обратно.

Поругался, всплакнул и увез коврики на дачу сохнуть.

На второе ТО я решил что «переиграю» мойщиков. Перед передачей машины менеджеру коврики убрал в багажник.

Выдали мне машину с сырыми ковриками внутри салона. Сервис.

На третий раз мне позвонили и от дилера и предложили записаться на очередное ТО. Я отказался, рассказав им эту увлекательнейшую историю. Девочка на телефоне клялась и божилась что такого больше не будет. А срок ТО подходил и я согласился.

При записи попросил сделать везде где можно о. При передаче авто менеджеру трижды об этом сказал.

И вот забираю машину. Открываю дверь, и о чудо. Вижу грязный сухой коврик. Радостный уезжаю в офис. В середине для подхожу к машине, сажусь, и понимаю, что не автомобиль у меня, а парная. На улице близко к +30. В чем же дело?

Простирали и сложили в салон все коврики кроме водительского! Бинго.

Жесткость

Жесткость – это свойство кузова автомобиля сопротивляться динамическим и статистическим нагрузкам в процессе эксплуатации. Она напрямую влияет на управляемость.

Чем выше жесткость, тем лучше управляемость автомобиля.

Жесткость зависит от типа кузова, общей геометрии, количества дверей, размера машины и окон. Большую роль также играет крепление и положение лобового и заднего стекол. Они могут увеличить жесткость на 20-40%. Для большего увеличения жесткости устанавливаются различные распорки-усилители.

Наиболее устойчивыми считаются хэтчбеки, купе и седаны. Как правило, это трехобъемная компоновка, которая имеет дополнительные перегородки между багажным отделением и двигателем. Недостаточную жесткость показывают кузова типа универсал, пассажирский, микроавтобус.

Есть два параметра жесткости – на изгиб и на кручение. На кручение проверяют сопротивление при давлении в противоположных точках относительно его продольной оси, например, при диагональном вывешивании. Как уже было сказано, современные автомобили имеют цельный несущий кузов. В таких конструкциях жесткость обеспечивается главным образом за счет лонжеронов, поперечных и продольных балок.

Определение размеров лакокрасочного покрова на легковом транспортном средстве

Различные типы авто имеют более-менее одинаковый уровень лакокрасочного покрытия. Нормативы с завода предполагают уровень 100-140 мкм.

Однако при кузовных переделках и дальнейшей окраске машины в некоторых местах имеет место отклонение покрова от данной нормы.

Вследствие увеличенного присутствия шпаклёвки. В этих местах показатель толщины покрытия может увеличиться до 200 мкм.

Для кузовных мест, где тяжело определить глазом этот показатель, используется специальный инструмент для выявления такой толщины — толщиномер.

Если на одном авто вы наблюдаете разброс покрытия от 110 до 310 мкм. Скорее всего, такая машина переживала ремонт и была перекрашена.

Данный прибор присутствует во всех крупных автомастерских. Поэтому если вам необходима детальная оценка машины, у вас всегда есть шанс обратиться к специалистам данного профиля.

Самые дорогие толщиномеры высокого уровня могут определить толщину покраски на отдельных деталях: алюминиевых или пластиковых.

Не стоит забывать, что стандартно у американских машин заводской слой покрова толще, чем у российских или японских.

Прибор определяет длину интервала от датчика до основания корпуса автомобиля. Чем ближе магнит толщиномера находится от металлического корпуса, тем на больший угол отходит стрелка.

Для точного определения толщины пласта ЛКП существует специальная таблица заводских показателей. Которой нужно руководствоваться для точного заключения.

Советы по использованию толщиномера

Для плодотворного использования толщиномера есть простые рекомендации. Которые дают эксперты данного профиля:

Приобретать устройство следует в зависимости от вашей ситуации и поверхностей, которые вы собираетесь инспектировать. Если нужно оценить качество покрытия на стали. То дорого стоящий толщиномер для керамики не является для вас настолько актуальным. Также для уменьшения затрат вы можете взять оборудование в аренду. Или воспользоваться замерной услугой на станции технического обслуживания.
После покупки прибора нужно выделить время на его калибровку. Существуют специальные образцы из пластика и стали, на которых нанесен слой краски. Данные своих замеров сверьте с показаниями на образцах, при необходимости сделайте настройку прибора.
Для каждой отдельной плоскости измерения лучше сделать отдельные настройки толщиномера. И ваши измерения будут более точными.
Небольшие расхождения в значениях допустимы. Даже в поле одной кузовной составляющей значения изменчивы: например, крыша может показывать 80 мкм, а двери 140 мкм.
Каждый элемент кузова нужно замерять минимум в пяти местах: по углам и посередине. Так ваши замеры будут максимально эффективными.