ALL Budowa nadwozia samochodowego

[uszol 525]

Zdjęcie przedstawia budowę karoserii samochodu na przykładzie Audi A4 Avant 

 

 

W naszych samochodach większość elementów nadwozia wykonana jest ze stali. Jest to bardzo dobry materiał, charakteryzujący się dużą wytrzymałością na rozciąganie i ściskanie oraz łatwą dostępnością. Obróbka stali została także dobrze opanowana przez technologów. Możemy wyróżnić wiele gatunków tego materiału, aczkolwiek nas będą interesować jedynie te przeznaczone dla przemysłu motoryzacyjnego. Jednym dużym minusem stali jest dość duża masa.

 

Blachy stosowane do produkcji nadwozi mają grubość od 0,6 mm do 2,5 mm. Zależy ona nie tylko od umiejscowienia elementu, ale też od funkcji jaką będzie on spełniać. Blachy mniej ważne, czyli takie, które w mniejszym stopniu wpływają na nasze bezpieczeństwo, są gorszej jakości niż blachy odpowiedzialne za nasze życie.

 

Elementy poszycia zewnętrznego pojazdów wykonywane są z blach ocynkowanych elektrochemicznie. Zapoczątkowało to Audi wprowadzając model 100 w 1986 roku. Grubość warstwy uzyskanej w ten sposób wynosi 7 – 10 µm. Zapobiega ona przedwczesnemu korodowaniu elementów.

 

Tłoczenie blach ocynkowanych wymaga innej technologii. Mianowicie należy stosować dokładniejsze tłoczniki i mocniejsze prasy. Przed operacją tłoczenia blacha musi być pokryta specjalną pastą. Ma ona za zadnie ochronę cienkiej warstwy materiału przed przerwaniem.

 

Blachy stosowane w produkcji nadwozi oraz poszycia pojazdów powinny charakteryzować się wysoką jakością powierzchni, łatwością przetwarzania oraz mieć dużą energochłonność. Do najczęściej stosowanych w budowie nadwozi rodzajów stali zaliczamy:

 

- stale miękkie, plastyczne stale niskowęglowe, stale głębokotłoczne

- stale o wysokiej wytrzymałości, np. BH (Bake Hardening), HSLA (High Strength Low Alloy)

- stale o bardzo wysokiej wytrzymałości, np. AHSS

 

Stale miękkie, plastyczne stale niskowęglowe, stale głębokotłoczne

Są to zwykłe stale niskowęglowe o zawartości węgla 0,08 proc. oraz granicy plastyczności mniejszej od 300 MPa. Stosuje się je do budowy samonośnych nadwozi samochodowych. Wykorzystywane są one na mało odpowiedzialne elementy, takie jak poszycia zewnętrzne czy wnęki kół.

 

Stale o wysokiej wytrzymałości, np. BH, HSLA

Ich wytrzymałość Re wynosi od 300 do 700 MPa. Materiał ten wykorzystywany jest w elementach opowiedzianych za nasze bezpieczeństwo. Aby uzyskać tak duże wartości dopuszczalne należy zastosować obróbkę cieplną.

 

Stal BH (Ang. Bake Hardering) - jest to stal, która wzmacnia się pod wpływem temperatury, np. podczas wygrzewania warstwy lakieru w celu wyschnięcia i utwardzenia. W wyniku walcowania ziarna materiału stają się spłaszczone. Jest to podobny efekt do blachy trapezowej, ale w innej skali, dużo mniejszej. W wyniku nagrzania powstaje nowa, bardziej wytrzymała struktura. Następnie należy całość powoli schładzać. Taką operację, nagrzania, wygrzania w temperaturze oraz powolnego schładzana nazywamy starzeniem materiału.

 

Stal HSLA (Ang. High Strength Low Alloy) - uzyskanie wysokich właściwości mechanicznych jest możliwe dzięki dodatkom, w postaci domieszek innych pierwiastków, takich jak tytan czy niob. Blachy te dobrze pochłaniają energię, dlatego też stosowane są w elementach odpowiedzialnych za nasze bezpieczeństwo, takich jak: progi, podłogi, słupki oraz inne części tworzące strefy kontrolowanego zgniotu.

 

Stale o bardzo wysokiej wytrzymałości, stale AHSS

Jest to materiał bardzo zaawansowany technologicznie. Jego granica plastyczności Re przekracza 1000 MPa. Zastosowanie stali AHSS (ang. Advanced High Strength Steel) powoduje zmniejszenie masy konstrukcji pojazdu, ponieważ jest ona na tyle wytrzymała, że można stosować cieńsze blachy. Dużą zaletą tego materiału jest także stosunkowo niska cena. Wynika ona z małej liczby zastosowanych dodatków stopowych. Innym plusem stali AHSS są także dobre właściwości technologiczne, takie jak spawalność lub tłoczność. Elementy wykonywane z takiej blachy stosowane są w kluczowych elementach pojazdu, mających wpływ na bezpieczeństwo podróżujących.