و استفاده از آلومینیوم در تولید بدنه آنقدر تکنولوژی جدید و فریبنده به نظر می رسد که فراموش می شود از نیمه اول قرن بیستم می آید. به عنوان یک ماده سازنده برای اتومبیل ها، به محض اینکه آنها شروع به کنار گذاشتن چوب و چرم کردند، بلافاصله مورد آزمایش قرار گرفت و معلوم شد که آنقدر با چوب سازگار است که هنوز از این فناوری در اتومبیل های مورگان استفاده می شود. این فقط اکثر شرکت هایی است که در دهه 30 توانستند اتومبیل های زیادی را با استفاده گسترده از قطعات آلومینیومی تولید کنند که بعداً فلز سبک را رها کردند. و دلیل آن فقط کمبود این مواد در طول جنگ جهانی دوم نبود. برنامه های آینده پژوهان علمی تخیلی در مورد استفاده گسترده از آلومینیوم در طراحی ماشین ها قرار نبود محقق شود. در هر صورت تا الان که چیزی شروع به تغییر کرد.
آلومینیوم به شکل فلز برای مدت طولانی شناخته شده نبوده است - تنها در پایان قرن نوزدهم تولید شد و بلافاصله ارزش زیادی پیدا کرد. و اصلاً به دلیل نادر بودن آن، درست قبل از کشف روش کاهش الکترولیتی، تولید فوق العاده گران بود، آلومینیوم گرانتر از طلا و پلاتین بود. جای تعجب نیست که ترازوهای ارائه شده به مندلیف پس از کشف قانون تناوبی حاوی بسیاری از قطعات آلومینیومی بود؛ در آن زمان این یک هدیه واقعاً سلطنتی بود. از سال 1855 تا 1890، تنها 200 تن ماده بر اساس روش هنری-اتین سنت کلر دویل تولید شد که شامل جایگزین کردن آلومینیوم با فلز سدیم است.
1 / 3
2 / 3
3 / 3
قبلاً تا سال 1890 ، قیمت 30 بار و با آغاز جنگ جهانی اول - بیش از صد بار کاهش یافته بود. و بعد از دهه 30، دائماً برابری تقریبی با قیمت فولاد نورد را حفظ کرد و 3-4 برابر گرانتر بود. کمبود برخی مواد به طور دوره ای این نسبت را برای مدت کوتاهی تغییر داد، اما با این وجود، به طور متوسط، یک تن آلومینیوم همیشه حداقل سه برابر بیشتر از فولاد معمولی قیمت دارد.
آلومینیوم "بالدار" برای ترکیبی از وزن کم، استحکام و مقرون به صرفه بودن نامیده می شود. این فلز به طور قابل توجهی سبکتر از فولاد است و تقریباً 2700 کیلوگرم بر متر مکعب در مقابل 7800 کیلوگرم برای فولادهای معمولی است. اما استحکام نیز کمتر است، برای گریدهای معمولی فولاد و آلومینیوم، این تفاوت از نظر سیالیت و کشش حدود یک و نیم تا دو برابر است. اگر در مورد ارقام خاص باشد، پس استحکام آلیاژ آلومینیوم AMg3 120/230 MPa است، فولاد کم کربن درجه 2C10 175/315 است، اما فولاد با مقاومت بالا HC260BD در حال حاضر 240/450 MPa است.
در نتیجه، سازه‌های آلومینیومی حداقل یک سوم شانس سبکتر شدن قابل‌توجهی را دارند، اما در برخی موارد، برتری در جرم قطعات می‌تواند بیشتر باشد، زیرا قطعات آلومینیومی استحکام بالاتری دارند و به‌طور محسوسی از نظر تکنولوژی پیشرفته‌تر برای ساخت هستند. . برای حمل و نقل هوایی، این یک هدیه واقعی است، زیرا آلیاژهای تیتانیوم با دوام تر بسیار گران تر هستند و تولید انبوه به سادگی در دسترس نیست و آلیاژهای منیزیم بسیار خورنده و بسیار قابل اشتعال هستند.
روی زمین تمرین کنید
در آگاهی انبوه، بدنه های آلومینیومی عمدتاً با اتومبیل های برند آئودی مرتبط است، اگرچه اولین مورد در پشت D2 تنها در سال 1994 ظاهر شد. این یکی از اولین ماشین های تمام آلومینیومی در مقیاس بزرگ بود، اگرچه مقدار مناسبی از فلز بالدار علامت تجاری مارک هایی مانند لندرورو استون مارتینبرای چندین دهه، ناگفته نماند مورگان که قبلاً ذکر شد، با آلومینیوم آن بر روی یک قاب چوبی. با این حال، تبلیغات معجزه می کند.
1 / 4
2 / 4
3 / 4
4 / 4
اول از همه در تکنولوژی جدیدتولید بدنه بر وزن کم و مقاومت بدنه های آلومینیومی در برابر خوردگی تاکید می کند. از دیگر مزایای سازه های آلومینیومی گاهاً ذکر شد: به عنوان مثال، ویژگی های صوتی خاص بدنه ها و ایمنی غیرفعال سازه های آهنگری و ریخته گری.
لیست خودروهایی که قطعات آلومینیومی آنها حداقل 60 درصد وزن بدنه را تشکیل می دهند (با وزن کل خودرو اشتباه نشود) بسیار بزرگ است. اول از همه شناخته شده است مدل های آئودی, A2, A8, R8 و R8 لامبورگینی گالاردو مرتبط. کمتر آشکار فراری F430، F360، 612، نسل های اخیرجگوار XJ X350-X351، XJR، XF، XE و F-Pace. خبره های واقعی ماشین های اسپرتلوتوس الیز و پلتفرم اوپل اسپیدستر و رودستر تسلا. به خصوص خوانندگان دقیق به یاد خواهند آورد هوندا NSX، اسپایکر و حتی مرسدس اس ال اس.
عکس: آئودی A2 اسپیس فریم آلومینیومی
اغلب به اشتباه، لندرور مدرن، رنج روور، جدیدترین BMWسری و برخی از مدل های پریمیوم دیگر، اما در آنجا سهم کل قطعات آلومینیومی چندان زیاد نیست و فریم بدنه هنوز از فولاد ساخته شده است - معمولی و با استحکام بالا. ماشین آلات تمام آلومینیومی کمی وجود دارد و بیشتر آنها طرح های نسبتاً کوچکی هستند.
اما چگونه است؟ چرا آلومینیوم با تمام مزایایی که دارد تا حد امکان در ساختار بدنه استفاده نمی شود؟
به نظر می رسد که می توانید در انبوه برنده شوید و تفاوت در قیمت مواد در پس زمینه سایر اجزای هزینه یک ماشین گران قیمت چندان مهم نیست. یک تن "بالدار" اکنون 1600 دلار قیمت دارد - این خیلی زیاد نیست، به خصوص برای یک ماشین ممتاز. هر چیزی یه توضیحی داره درست است، برای درک دوباره موضوع، باید کمی عمیق تر به گذشته بروید.
چگونه آلومینیوم در برابر پلاستیک و فولاد از دست رفت
دهه هشتاد قرن بیستم به عنوان زمانی در تاریخ صنعت خودروسازی ثبت خواهد شد که برندهای اصلی در بازار جهانی شکل گرفتند و توازن قدرتی ایجاد شد که تا به امروز تغییر چندانی نکرده است. از آن زمان تاکنون، تنها شرکت های چینی خون جدیدی به بازار خودرو اضافه کرده اند، در غیر این صورت از آن زمان بود که گرایش ها، کلاس ها و گرایش های اصلی در صنعت خودرو ظاهر شد. در همان زمان، نقطه عطفی در استفاده از مواد جایگزین در طراحی ماشین، علاوه بر فولاد و چدن بود.
جا دارد از این افزایش انتظارات در مورد دوام ماشین آلات، استانداردهای جدید مصرف سوخت و ایمنی غیرفعال. خوب، و به طور سنتی، توسعه فن آوری هایی که همه اینها را مجاز می کند. تلاش های ترسو برای استفاده از آلومینیوم در گره های مسئول ایمنی غیرفعال به سرعت با معرفی تنها ساده ترین عناصر به شکل میله برای مناطق خرد شده و عناصر تزئینیکه چند درصد از کل جرم بدن را تشکیل می داد.
اما نبرد برای طراحی بدنه خود در آن زمان ناامیدانه از دست رفت. تولید کنندگان پلاستیک به وضوح برنده شده اند. تکنولوژی سادهساخت قطعات بزرگ از پلاستیک، طراحی خودروها را در دهه هشتاد تغییر داد. اروپایی ها از قابلیت ساخت شگفت زده شدند و فورد سیرا و فولکس واگن پاسات B3 "پیشرفته" را با توسعه یافته خود شگفت زده کردند. کیت بدنه پلاستیکی. شکل ها و مواد مشبک های رادیاتور، ضربه گیرها و سایر عناصر در نهایت شروع به مطابقت با قطعات پلاستیکی کردند - چیزی شبیه به این به سادگی غیر قابل تصور است که از فولاد یا آلومینیوم ساخته شود.
در همین حال، ساخت بدنه خودرو به طور سنتی فولادی باقی ماند. کار افزایش استحکام بدن و کاهش جرم با گذار به استفاده گسترده تر از فولادهای با استحکام بالا تکمیل شد، جرم آنها در بدنه به طور مداوم در حال افزایش بود، از چند درصد در اواخر دهه هفتاد و تا حد مطمئن. 20-40٪ در اواسط دهه نود در طرح های پیشرفتهمارک های اروپایی و 10-15 درصد برای خودروهای آمریکایی.
1 / 4
2 / 4
3 / 4
4 / 4
مشکلات خوردگی با تغییر به فولاد گالوانیزه و فناوری های جدید رنگ آمیزی حل شد که امکان افزایش دوره گارانتی بدنه تا 6-10 سال را فراهم کرد. آلومینیوم بدون کار ماند ، محتوای آن در جرم خودرو حتی در مقایسه با دهه 60 کاهش یافت - بحران نفت نقش مهمی ایفا کرد ، هنگامی که حامل های انرژی گران تر شدند و از این رو خود فلز. در صورت امکان، پلاستیک جایگزین آن شد و جایی که پلاستیک خوب نبود، دوباره فولاد.
آلومینیوم ضربه می زند
پس از شکست در نبرد برای نمای بیرونی، یک دهه بعد، آلومینیوم در زیر کاپوت پیروز شد. در دهه‌های 90 و 2000، تولیدکنندگان به‌طور گسترده به بدنه‌های جعبه‌دنده آلومینیومی و بلوک‌های سیلندر و سپس قطعات تعلیق روی آوردند. اما این تنها آغاز ماجرا بود.
کاهش قیمت آلومینیوم در دهه 1990 به خوبی با تشدید الزامات برای اقتصاد و سازگاری با محیط زیست خودروها همزمان شد. علاوه بر اجزای بزرگی که قبلاً ذکر شد، آلومینیوم در بسیاری از قطعات و مجموعه‌های دستگاه به‌ویژه موارد مربوط به ایمنی غیرفعال - براکت‌های فرمان، تیرهای تقویت‌کننده، پایه‌های موتور ... شکنندگی طبیعی آن، طیف وسیعی از تغییرات ویسکوزیته، ثبت شده است. و وزن کم به کار آمد .
علاوه بر این - بیشتر، آلومینیوم در ساختار بدنه ظاهر شد. درباره آئودی A8 I تمام آلومینیومی، اما در اتومبیل های ساده تر نیز ظاهر شد پانل های خارجیاز فلز سبک اول از همه، اینها پانل های لولایی، کاپوت، گلگیرهای جلو و درهای یک ماشین هستند. مارک های برتر. زیر فریم های فولادی آلیاژی، گلگیرها و حتی تقویت کننده ها. بر BMW مدرنو آئودی در جلوی بدنه تقریباً یک آلومینیوم و پلاستیک باقی مانده است. تنها جایی که تا کنون موقعیت ها تزلزل ناپذیر شده اند سازه های باربر است.
1 / 6
2 / 6
3 / 6
4 / 6
5 / 6
6 / 6
درباره معایب و خوردگی
آلومینیوم همیشه با جوشکاری و اتصال دهنده ها مشکل است. برای اتصال با عناصر فولادی فقط پرچ، پیچ و مهره و چسب مناسب است، برای اتصال با سایر قطعات آلومینیومی جوش و پیچ نیز مناسب است. چند نمونه از سازه‌هایی که از عناصر آلیاژی سبک استفاده می‌کنند، ثابت شده‌اند که در عملیات بسیار دمدمی مزاج هستند و برای بازسازی بسیار ناخوشایند هستند.
بنابراین، فنجان تعلیق جلو آلومینیومی ماشین های BMWو اسپارها همچنان مشکلات خوردگی الکتروشیمیایی در مفاصل و مشکلاتی در بازیابی مفاصل پس از آسیب به بدن دارند.
در مورد خوردگی آلومینیوم، مقابله با آن حتی دشوارتر از خوردگی فولاد است. در واکنش پذیری بالاتر، مقاومت آن در برابر اکسیداسیون عمدتاً به دلیل تشکیل است فیلم محافظاکسیدهای روی سطح و این روش دفاع شخصی در شرایط اتصال قطعات از دسته ای از آلیاژهای مختلف بی فایده بود.
چالش فولادی که می تواند همه چیز را تغییر دهد
در حالی که آلومینیوم در حال تسخیر سرزمین های جدید بود، فن آوری های تولید فولاد نورد ثابت نمی ماند. هزینه فولادهای با مقاومت بالا کاهش یافت، فولادهای فورج گرم ظاهر شدند، حفاظت در برابر خوردگیاگرچه با لغزش، آن نیز بهبود یافته است.
اما آلومینیوم همچنان در راه است و دلایل آن برای همه کسانی که با فرآیند مهر زنی و جوشکاری قطعات فولادی آشنا هستند روشن است. بله، فولادهای قوی تر باعث می شود که بدنه خودرو سبک شود و آن را محکم تر و محکم تر کند. سمت عقبمدال - افزایش هزینه خود فولاد، افزایش قیمت مهر زنی، افزایش هزینه جوشکاری و مشکل در تعمیر قطعات آسیب دیده. شما را به یاد چیزی نمی اندازد؟ دقیقاً، این همان مشکلاتی است که از بدو تولد در ساختارهای آلومینیومی وجود دارد. فقط فولاد با استحکام بالا و مشکلات سنتی "آهن" با خوردگی در هیچ کجا ناپدید نمی شوند.
اما در مورد فولاد با استحکام بالا نمی توان همین را گفت. بسته ای از افزودنی های آلیاژی گران قیمت به طور اجتناب ناپذیری در طول پردازش گم می شود. علاوه بر این، مواد اولیه ثانویه را آلوده می کند و نیاز دارد هزینه های اضافیبرای تمیز کردن آن قیمت برای تمبرهای سادهفولاد و استحکام بالا به طور قابل توجهی متفاوت است، و زمانی که آهن دوباره استفاده شود، تمام این تفاوت از بین می رود.
بعدش چی؟
ظاهراً منتظر آینده آلومینیوم هستیم. همانطور که قبلاً فهمیدید، هزینه اولیه مواد خام در حال حاضر نقشی مانند قابلیت ساخت و سازگاری با محیط زیست ندارد. لابی رو به رشد "سبز" می تواند بر محبوبیت خودروهای آلومینیومی به طرق دیگر تأثیر بگذارد، از روابط عمومی موفق تا کاهش هزینه های بازیافت. در نتیجه، تصویر برندهای ممتاز مستلزم استفاده بیشتر از آلومینیوم و رواج فناوری در میان توده‌ها است. حداکثر سودبرای خودت البته
سازه های فولادی بسیاری از سازندگان ارزان قیمت باقی می مانند، اما با ارزان شدن فناوری های آلومینیوم، مطمئناً در برابر وسوسه مقاومت نمی کنند، به خصوص که مزیت نظری آلومینیوم را می توان و حتی باید درک کرد. در حالی که خودروسازان سعی نمی کنند این انتقال را مجبور کنند، ساختار بدنه اکثر خودروها حاوی بیش از 10-20٪ آلومینیوم نیست.
یعنی «آینده آلومینیومی» نه فردا و نه پس فردا نخواهد آمد.
در بدنسازی سنتی فولاد، بن بست بدنسازی در پیش رو نمایان است که تنها با شکستن روند سخت شدن و سبک سازی همه جانبه سازه ها می توان از آن جلوگیری کرد.
در حالی که پیشرفت تولید فرآیندهای جوشکاری و در دسترس بودن به خوبی تثبیت شده را کند می کند. فرآیندهای تولید، که هنوز هم می تواند ارزان قیمت با گریدهای فولادی جدید سازگار شود. افزایش جریان جوشکاری، معرفی کنترل دقیق پارامترها، افزایش نیروهای فشاری، معرفی جوش بی اثر... تا زمانی که این روش ها کمک کنند، فولاد عنصر اصلی سازه باقی خواهد ماند. بازسازی تولید بسیار گران است، تغییرات جهانیبسیار سنگین برای لوکوموتیو غول پیکر صنعت.
در مورد هزینه داشتن ماشین چطور؟ بله، در حال رشد است و به رشد خود ادامه خواهد داد. همانطور که بارها گفته ایم، صنعت خودرو مدرنکشورهای توسعه یافته برای تجدید سریع ناوگان و یک خریدار ثروتمند با دسترسی به وام های ارزان قیمت 2-3 درصد در سال تیز شده اند. در مورد کشورهایی با تورم واقعی 10-15٪ و حقوق "طبقه متوسط" در منطقه 1000 دلاری، مدیران شرکت ها در وهله اول دور از فکر کردن هستند. باید تنظیم شود.
بدن یکی از بیشترین است مهمترین جزئیاتماشین. اول از همه، ویژگی های اصلی آن باید شامل استحکام، ارزان بودن نسبی باشد، اما در عین حال باید برای همه سرنشینان خودرو بهینه باشد و از نظر سبک و طراحی متمایز شود. موافق باشید که این کیفیت ها گاهی اوقات متناقض هستند، بنابراین بین تولید کنندگان اتفاق نظر وجود ندارد که کدام یک از مواد بدنه برای تولید مناسب تر است.
ما در مورد مواد بدنه مدرن به شما خواهیم گفت و مزایا و معایب آنها را در نظر خواهیم گرفت.
بدنه فولادی
بدنه فولادی می تواند از انواع مختلف آلیاژی باشد که خواص کاملاً متفاوتی به انواع آن می دهد. بنابراین، به عنوان مثال، ورق فولادی دارای شکل پذیری عالی است، و همچنین اجازه می دهد تا پانل های خارجی قطعات بدن را تولید کند، که گاهی اوقات می تواند شکل نسبتاً غیر معمول و پیچیده ای داشته باشد. منطقی است که گریدهای با استحکام بالا دارای انرژی مناسب و استحکام عالی هستند، بنابراین از این نوع فولاد در تولید قطعات بدنه قدرت استفاده می شود. همچنین سودمند است که در سرتاسر صنعت خودروسازی، سازندگان موفق به ساده‌سازی و تنظیم دقیق ساخت بدنه‌های فولادی شده‌اند که آنها را کاملاً ارزان می‌کند.
همین عامل است که بدنه های فولادی را تا حد زیادی محبوب ترین در بازار خودرو کرده است.
با تمام این مزایا، فولاد همچنان دارای معایب قابل توجهی است. بنابراین، به عنوان مثال، ناخوشایند است که قطعات فولادی وزن سبکی نداشته باشند، و همچنین در معرض فرآیندهای خورنده باشند، که تولید کنندگان را مجبور می کند از قطعات فولادی گالوانیزه استفاده کنند و به موازات آن به دنبال آن باشند. جایگزین، گزینه هامواد بدن
بدنه آلومینیومی
امروزه بیشتر و بیشتر می توان در مورد استفاده از ماده ای مانند آلومینیوم در تولید بدنه خودرو شنید. این فلز که در میان مردم به آن «بالدار» می گویند، در معرض زنگ زدگی روی قسمت های بدنه قرار نمی گیرد و خود بدنه آلومینیومی با همان استحکام و استحکام، ۲ برابر کمتر از همتای فولادی خود وزن دارد. اما در اینجا نیز مشکلاتی وجود دارد.
با تمام ویژگی های آن، آلومینیوم دارای یک اشکال قابل توجه است - رسانایی خوبی از سر و صدا و لرزش است.
بنابراین خودروسازان مجبورند بدنه را با عایق ضد صدا تقویت کنند که در نهایت منجر به افزایش قیمت تمام شده خودرو می شود و خود فلز نیز گرانتر از فولاد است. این عوامل به این واقعیت کمک می کند که بدنه ممکن است متعاقباً نیاز به استفاده از تجهیزات ویژه داشته باشد.
در نتیجه همه اینها منجر به افزایش قیمت خود خودرو می شود. همه سازندگان نمی توانند بدنه کاملا آلومینیومی را بخرند، یکی از معدود آنها آئودی است. اما بیشتر اوقات، شما باید قطعات آلومینیومی و فولادی را در یک بدنه به خطر بیاندازید و مونتاژ کنید. بنابراین، برای مثال، در مدل BMW پنجمسری، تمام جلوی بدنه از آلومینیوم ساخته شده و به قاب فولادی جوش داده شده است.
بدنه پلاستیکی
در سال های نه چندان دور پلاستیک امیدوار کننده ترین در صنعت خودرو محسوب می شد. جنس بدنه. حتی از آلومینیوم فوق سبک تر است، می توان به آن هر شکل، حتی خیالی و پیچیده داد، و رنگ آمیزی آن بسیار ارزان تر است، زیرا می توان آن را در مرحله تولید با استفاده از مواد افزودنی شیمیایی مختلف انجام داد. و در نهایت، این ماده مطمئناً نمی داند خوردگی چیست. اما پلاستیک معایب بسیار بیشتری دارد و بسیار قابل توجه است.
بنابراین، خواص پلاستیک تحت تأثیر دماهای مختلف تغییر می کند - یخ زدگی پلاستیک را شکننده تر می کند و گرما این ماده را نرم می کند.
به این دلایل و تعدادی دیگر، نمی توان از پلاستیک برای ساخت قطعاتی استفاده کرد که در معرض بارهای قدرت نسبتاً بالا هستند، برخی از تعمیرات قسمت های پلاستیکیو به هیچ وجه خود را وام نمی دهند و نیاز به جایگزینی کامل دارند. این همان چیزی است که منجر به این واقعیت شد که امروزه فقط سایبان ها، ضربه گیرها و گلگیرها از پلاستیک ساخته می شوند.
بدنه کامپوزیت
نوع دیگری از مواد برای ساخت بدنه مواد کامپوزیت هستند. این یک ماده "هیبرید" است که از چندین متصل به هم به دست می آید. چنین تولیدی بدنه کامپوزیت را از نظر کیفیت بهینه می کند، زیرا بهترین اجزای هر جزء را ترکیب می کند.
علاوه بر این، مواد کامپوزیت دوام بیشتری دارند، می توان از آنها برای تولید بزرگترین و محکم ترین قطعات استفاده کرد که بدون شک خود تولید را ساده می کند.
مواد کامپوزیت شامل، به عنوان مثال، فیبر کربن است که، به هر حال، بیشتر در تولید استفاده می شود. فیبر کربن برای ساخت بدنه ابرخودروها استفاده می شود.
از معایب این ماده می توان به پیچیدگی استفاده از آن در صنعت خودرو اشاره کرد. حتی گاهی به کار یدی نیز نیاز است که البته در نهایت روی قیمت تاثیر می گذارد. اشکال دیگر تقریباً غیرممکن بودن بازیابی قطعات فیبر کربنی پس از تغییر شکل در هنگام تصادفات است. همه اینها به این واقعیت کمک می کند که خودروهای تولید انبوه در بدنه فیبر کربن عملاً تولید نمی شوند.
هر تیپ بدنی مزایا و معایب خاص خود را دارد. همه چیز به سلیقه مصرف کنندگان بستگی دارد، یعنی من و شما.
در خرید خود موفق باشید و مراقب باشید!
این مقاله از تصاویر سایت های www.rul.ua، www.alu-cover.ru، www.tuning-ural.ruwww.torrentino.com استفاده می کند.
13 ژانویه 1942اولین در جهان ظاهر شد ماشین پلاستیکی. هنری فورد یک حق اختراع رسمی برای اختراع خود دریافت کرد که طبق ایده نویسنده، سبکتر و ارزانتر از خودرویی با بدنه فلزی بود. به دلایل عینی بسیاری، چنین خودروهایی هنوز محبوبیتی کسب نکرده اند. با این حال، این مانع از تولید کنندگان نمی شود که هر از گاهی مفاهیم و حتی دسته های آزمایشی محصولات را از این ماده غیر معمول ارائه دهند. و در بررسی امروز ما در مورد ده جالب ترین و ماشین های نمادیناز پلاستیک
در طول جنگ جهانی دوم، بیشتر فلزات تولید شده در جهان به ارتش اختصاص یافت. این واقعیت یکی از دلایل اصلی ظهور Soybean Car - اولین در جهان بود ماشین پلاستیکی. البته بیشتر قطعات این خودرو از فلز ساخته شده بود، اما طراحی شامل چهارده عنصر بیوپلاستیک نیز بود که وزن خودرو را تقریباً یک چهارم کاهش داد.
و اولین ماشین پلاستیکی به بازار عرضه شد تولید انبوه، تبدیل شد شورولت کوروتانتشار 1953. فریم این خودرو فلزی و بدنه آن از فایبرگلاس ساخته شده بود که در آن سال ها محبوبیت زیادی پیدا می کرد. در مجموع 300 نسخه از این خودرو از خط مونتاژ خارج شد که به عنوان مولد یکی از محبوب ترین خودروهای اسپرت در جهان عمل کرد.
آزمایش هایی با بدنه های فایبرگلاس در آن روزها در اتحاد جماهیر شوروی انجام شد. به عنوان مثال، در سال 1961، دانش آموزان موسسه جاده خارکف یک ماشین آزمایشی HADI-2 ایجاد کردند که اولین ماشین پلاستیکی داخلی شد. وزن ماشین فقط 500 کیلوگرم بود.
ترابانت فقط یک ماشین نیست، بلکه نمادی از کل کشوری است که آن را تولید کرده است، جمهوری دموکراتیک آلمان. به دلیل سادگی طراحی، اندازه کوچک و خرابی های مداوم، این خودرو به موضوع تمسخر جهانی تبدیل شده است. به خصوص آلمانی ها که همیشه چیزهای زیادی در مورد آنها می دانستند ماشین های خوب، بدنه پلاستیکی ترابانت (بالها، سپر و بخشی از پانل های بدنه) را سرگرم کرد. در مجموع بیش از سه میلیون خودرو با این برند تولید شد.
ماشین K67، به طور مشترک ایجاد شده است نگرانی BMWو غول شیمیایی بایر، اولین بار در سال 1967 در دوسلدورف به نمایش عموم گذاشته شد. اما این اتفاق نه در یک نمایشگاه خودرو، بلکه در نمایشگاه صنایع شیمیایی رخ داد. به هر حال، بایر می خواست از این طریق دستاوردهای خود در فناوری پلاستیک را به رخ بکشد. به عنوان یک نمایش، این ماشین با بدنه پلاستیکیچندین بار بدون هیچ آسیبی به دیوار برخورد کرد.
ماشین پلاستیکی Urbee Hybrid نیز برای نمایش این پیشرفت ساخته شد فن آوری های مدرن. این خودرو اولین خودرویی بود که اکثر قطعات آن (از جمله بدنه) روی چاپگر سه بعدی چاپ شده بود.
بی ام و i3 که در سال 2014 به تولید انبوه می رسد، نه تنها اولین خودروی جهان خواهد بود ماشین الکتریکی سریالکلاس پریمیوم، بلکه خودرویی است که بخش قابل توجهی از قطعات بدنه آن از پلاستیک تقویت شده با فیبر کربن ساخته شده است. سازندگان ماشین انتظار دارند که در آینده این فناوری محبوبیت زیادی در سراسر جهان به دست آورد. از این گذشته ، چنین بدنه ای سبک تر از بدنه کاملاً فلزی است و حتی در برابر آسیب های مکانیکی جزئی مصون است.
همانطور که در بالا ذکر شد، اولین خودروی پلاستیکی تولید انبوه، شورولت کوروت اسپورکار بود. شرکت آلفا رومئواینها را ادامه می دهد سنت های باشکوه. او آزاد کرد ماشین اسپرتآلفارومئو 4C با بدنه کامل فیبر کربن. وزن این عنصر ساختاری تنها 63 کیلوگرم است و وزن خودرو به طور کلی 895 کیلوگرم است.
همچنین در آفرینش هندی نمی‌چراند ماشین های پلاستیکی. شروع تولید انبوه «ماشین مردمی» با نام خنده دار Yo-mobile هم اکنون در راه است. بدنه آن از پلاستیک و پلی پروپیلن ساخته خواهد شد. برخی از پانل ها قابل تعویض خواهند بود. بنابراین مالکان می توانند پس از تصادفات بزرگ آنها را تغییر دهند یا در صورت تمایل به سادگی رنگ خودروی خود را تغییر دهند.
عده‌ای با انتقاد از ماشین‌های پلاستیکی، آنها را اسباب بازی می‌خوانند و به شوخی می‌گویند وسايل نقليهبه طور کلی می توان از لگو مونتاژ کرد. دو مهندس جوان، یک استرالیایی و یک رومانیایی، گویی آنها را مسخره می کنند، به طور مشترک خلق کردند ماشین فول سایزاز بیش از نیم میلیون عنصر طراح. جالب اینجاست که به جای موتور احتراق داخلیاین ماشین لگو دارای .
هنگام توسعه بیشتر مدل‌های خودرو، طراحان توسط آنها هدایت می‌شوند اصول کلی: فشردگی، سبکی، اقتصادی. معنی خاصبه کاهش وزن داده می شود، زیرا وزن به یک شکل بر عملکرد خودرو به ویژه مصرف سوخت تأثیر می گذارد.
پورشه 959 دارای درها و کاپوت آلیاژ آلومینیوم، سپرهای پلی اورتان و ترکیب اپوکسی تقویت شده با الیاف کولار و فایبرگلاس است.
با این حال، مهم نیست که مهندسین در مبارزه با پوندهای اضافی چقدر سخت هستند، معرفی دستگاه های مختلف جدید - مبدل کاتالیزوری گازهای خروجی، سیستم های ضد قفل، ضد لغزش و غیره، تهویه مطبوع، فرمان برقی، شیشه های برقی و ... همه زحمات آنها را بی اثر می کند. اگر "اولین" گلف VW در سال 1974 کمی بیش از 750 کیلوگرم وزن داشت ، جانشین آن تقریباً یک سانتی متر وزن داشت. گلف IIIدر سال 1992، قبلاً یک تن می کشید و نسل چهارم این خودروها 200 کیلوگرم دیگر به نتیجه قبلی خود اضافه کرد. مصرف سوخت مقرون به صرفه از کجا می تواند تامین شود تا دینامیک قابل قبولی داشته باشد مشخصات گلف"شماره 4" به موتورهای بسیار قوی تر (و دوباره سنگین) نیاز داشت؟
این واقعیت که بدنه مک لارن F1 از مواد کامپوزیتی ساخته شده است را می توان از نتایج تصادف دریافت که این "گنج" به ارزش 1 میلیون دلار توسط صاحب آن به دست آمد.
راه خروج در بیشتر دیده می شود کاربرد گستردهپلاستیک و آلیاژهای سبک در اواسط دهه 1980، تحلیلگران پیش بینی کردند که تا سال 2001 سهم قطعات فولادی در کل جرم یک خودرو به 50 تا 55 درصد کاهش خواهد یافت. اما این اتفاق نیفتاد، اگرچه باید اذعان داشت که در مقابل پنجاه کیلوگرم پلاستیک قبلی که عمدتاً برای ساخت قطعات داخلی و قطعات عایق الکتریکی استفاده می شد، امروزه تعداد قطعات غیرفلزی در نسبت وزنبیش از 100 و در برخی مدل ها حتی 150 کیلوگرم است.
همه خیلی می خواهند، اما نمی توانند خیلی
پلاستیک ها به سختی راه خود را باز می کنند. یکی از اولین قطعات ساخته شده از پلاستیک، سپر بود، اما سپرهای پلاستیکی ظاهر خود را مدیون خودروها نبودند. شایستگی فنی، و لازم الاجرا شدن مقررات آسیب برخورد با سرعت کم در ایالات متحده. و فقط زمانی ماشین های آمریکاییدر سال 1968، 40000 ضربه گیر پلی یورتان با توری ریز نصب شد، مهندسان "به یاد آوردند" که سپرهای پلاستیکی انعطاف پذیر در کاهش وزن نیز مزایایی دارند، آزادی کاملی برای خلاقیت طراحی، بهبود آیرودینامیک و در نهایت، به راحتی پس از آسیب تعمیر می شوند. در سال 1974، سپرهای پلاستیکی قبلاً 800 هزار دریافت کردند و در سال 1980 - بیش از 4.5 میلیون خودرو در ایالات متحده تولید شد.
برای مدت طولانی کسی را با پوشش پلاستیکی داخلی شگفت زده نخواهید کرد. با این حال، امروزه مواد خام گیاهی به طور فزاینده ای به عنوان پرکننده فله ای برای این قطعات استفاده می شود.
موانع پذیرش گسترده تر و سریع تر چیست؟ اعضای بدناز پلاستیک روی ماشین؟ در این زمینه مطالعاتی است که اوپل در آماده سازی برای تولید انجام داده است. کوپه اسپرتکالیبر. فرض بر این بود که بدنه کالیبرا بر اساس فولاد ساخته می شود قاب فضاییکه با پنل های پلاستیکی اندود شده است. با توجه به مد خودرو، این اجازه می دهد تا هر سه تا چهار سال یکبار تنظیمات قابل توجهی در طراحی بدنه انجام دهد، بدون اینکه کل بدنه تغییر اساسی کند. فرآیند تکنولوژیکیماشین سازی با این حال، پس از تجزیه و تحلیل دقیق، مشخص شد که در مقیاسی که برای تولید کالیبرا برنامه ریزی شده بود، هزینه ساخت نسخه پلاستیکی این خودرو 15 درصد بیشتر از نسخه های با بدنه تمام فلزی خواهد بود. به علاوه، مشکلات جدی برای دفع ضایعات خودرو وجود داشت.
گوردون کیبل (سمت چپ) با بدنه فایبرگلاس که امروزه تقریباً فراموش شده است، در سال 1964 سر و صدای زیادی ایجاد کرد. می توانست عالی باشد، اما هزینه های بالای تولید مرتبط با حفظ یک تیم مسابقه ای با کلاس بالا، آن را خراب کرد. اما شورولت کوروت پلاستیکی (در سمت راست) که در همان زمان تولید شد، حق وجودی خود را ثابت کرد.
با این حال، بازیافت پلاستیک یک موضوع قابل حل است و در واقع بسیاری از موارد، اگر نگوییم همه، به حجم تولید خودرو بستگی دارد. اگر سطح تولید یک مدل از 2-3 هزار قطعه در ماه تجاوز نکند، به دلیل هزینه بالای ساخت تمبر، ورق فلزی که برای ساخت بدنه استفاده می شود گرانتر از پانل های پلاستیکی است. آن وقت است که شرط بندی روی پلاستیک منطقی است، اما با بیشتر تولید انبوه مزیت اقتصادیدر ورق فولادی ظاهر می شود. و اگرچه نمونه هایی از ترابانت پلاستیکی، رنو اسپیسو شورولت کوروت که صدها هزار تولید می شود، به نظر خلاف این را ثابت می کند، در حالی که هنوز بیشتر در مورد استثناهای قاعده است.
فناوری ناقص قالب گیری در اندازه بزرگ پانل های پلاستیکیو همچنین قطعات با افزایش مقاومت ساختاری مطابق با استانداردهای ضد ضربه، اجازه گسترش استفاده از مواد غیر فلزی را نمی دهد. مدل های فراری، پورشه، لوتوس که به حق می توان آنها را پلاستیک نامید، تکه تکه تولید شد که استفاده از مواد کامپوزیتی گران قیمت و سخت در ساخت آنها را توجیه می کند. چنین خودروهایی افسانه ای شده اند، اما نمی توانند نمونه ای برای تولید در مقیاس بزرگ باشند.
یک موتور پلاستیکی امکان پذیر است
که در محفظه موتوراین خودرو فرصت های کمتری را برای علاقه مندان به استفاده از پلاستیک باقی می گذارد. بنابراین، سال 1974 هنوز به عنوان یک انقلاب یاد می شود، زمانی که فولکس واگن از نایلون تقویت شده با فایبرگلاس برای اولین بار در مدل پاسات برای تولید مخازن رادیاتور استفاده کرد. سپس نوبت به فن های ساخته شده از پلیمرهای ترموست رسید - زیرا وزن آنها کمتر از فلزات است، آنها در یک عملیات مهر زنی انجام می شوند، آنها نیازی به کارهای بعدی ندارند. ماشینکاریو متعادل کردن امروزه بسیاری از قطعاتی که در زیر کاپوت خودرو قرار دارند از پلاستیک ساخته شده اند، اما کسری وزن آنها از آن است وزن مجموعپلاستیک های مورد استفاده در صنعت خودرو هنوز از 15-20٪ تجاوز نمی کند.
فراری F40 و بدنه آن به طور کامل از ترکیبی از کولار و الیاف کربن ساخته شده است
البته رقابت پلاستیک با مواد سنتی در زمینه قطعات باربر دشوار است. و مشکل از نظر استحکام نیست، بلکه در همان هزینه ساخت بالاست. اما تجربیات مثبتی وجود دارد. عقب سیستم تعلیق شورولتکوروت مجهز به فنر پلاستیکی عرضی است که با موفقیت از عهده وظایف خود بر می آید و در عین حال به جای 19 کیلوگرم اگر از فولاد ساخته شده بود، تنها 3.6 کیلوگرم وزن دارد.
با این حال، آیا موتور پلاستیکی امکان پذیر است؟ شرکت آمریکایی Polimotor به این سوال پاسخ مثبت داد. سر سیلندر و بلوک، تابه روغن، منیفولد ورودیو تعدادی دیگر از قطعات 4 سیلندر واحد قدرتساخته شده توسط Polimotor، از پلاستیک فنل ساخته شده است، پلاستیکی که مقاومت بالایی در برابر فشار و خمش حتی در دمای بالای 2000 درجه سانتیگراد دارد و قادر است در حضور بنزین، روغن، اتیلن گلیکول و آب، پایداری شیمیایی را حفظ کند. از فلز در این موتور فقط آستر سیلندر، میل لنگ و میل بادامک, دریچه های اگزوزو فنرهای زمان بندی استفاده از پلاستیک باعث کاهش 60 درصدی وزن و کاهش 15 درصدی صدای موتور شده است. در مورد تولید انبوه موتور پلاستیکیهنوز خیلی زود است که بگوییم، اما وجود چنین موتوری خوش بینی خاصی را القا می کند.
خرس پلاستیکی
تابستان گذشته، رسانه ها گزارش دادند که BelAZ مجوزی را از هلدینگ ACM روسیه (وزارت مهندسی خودرو و کشاورزی سابق) برای تولید میکروکار میشکا به دست آورده است. طرح میشکا بر اساس یک طرح مدولار پیش ساخته است که در آن پانل های پلاستیکی بر روی یک قاب فولادی کم آلیاژ آویزان می شوند. این خودرو دارای یک درپوش عقب قابل جابجایی است که به درخواست مالک، تبدیل سریع به گاراژ یک استیشن واگن چهار نفره را فراهم می کند. نسخه پایه«خرس‌ها»، در وانت، وانت، کانورتیبل یا لاندو (به هر حال، این همان چیزی نبود که اوپل هنگام توسعه کالیبرا می‌خواست؟).
در ساختار بدنه "میشکا"، پانل های پلاستیکی بر روی قاب فولادی آویزان شده است
زمانی، هلدینگ ACM با توجیه اقتصادی بودن میشکا، محاسبه کرد که این پروژه با تولید سالانه 10000 دستگاه از این خودرو، سودآور خواهد بود. چنین حجمی کاملاً با 2-3 هزار قطعه فوق در ماه مطابقت دارد که به ما امکان می دهد به بازپرداخت "میشکا" باور کنیم. با این حال، این سؤال که آیا حتی تعداد کمی از "کلاب فوت" می تواند بر بازار خودرو بلاروس غلبه کند، ما باز می گذاریم، اگرچه این بستگی به این دارد که آیا بلاروس بتواند خودروی سواری خود و علاوه بر این، یک خودرو پلاستیکی تولید کند یا خیر. .
سرگئی بویرسکیخ
در سال 1942 اولین ماشین پلاستیکی جهان ساخته شد. طبق برنامه ریزی هنری فورد، این خودرو قرار بود سبک تر و ارزان تر از خودرویی با بدنه فلزی باشد. به دلایل عینی، چنین خودروهایی محبوب نشدند، اما این مانع از ارائه مفاهیم پلاستیکی توسط خودروسازان نمی شود. و در بررسی امروز هشت مورد از جالب ترین ماشین های پلاستیکی را به شما نشان خواهیم داد.
(8 عکس از ماشین های پلاستیکی)
اولین ماشین پلاستیکی جهان - ماشین سویا.
در طول جنگ جهانی دوم، بخش عظیمی از فلز تولید شده در جهان به ارتش اختصاص یافت. این دلیل اصلی ظهور اولین ماشین پلاستیکی - سویا ماشین بود. به طور طبیعی اکثر قطعات این خودرو از فلز ساخته شده بود اما این دستگاه بیشتر شامل عناصر بیوپلاستیک بود که وزن خودرو را تا چهار برابر کاهش داد.
اولین خودروی پلاستیکی تولید انبوه - شورولت کوروت (C1)
در سال 1953، اولین خودروی پلاستیکی، شورولت کوروت، به تولید انبوه رسید. اساس این خودرو فلزی بود و قسمت بدنه آن از فایبرگلاس ساخته شده بود. در مجموع 300 نسخه از چنین خودرویی ساخته شد.
اولین ماشین پلاستیکی در تاریخ روسیه - HADI-2
در سال 1961، دانشجویان مؤسسه جاده خارکف بودند ماشین اختراع شدهساخته شده از پلاستیک، که نام آزمایشی HADI-2 را دریافت کرد. کل ماشین تقریباً 500 کیلوگرم بود.
معروف ترین ماشین پلاستیکی جهان ترابانت است.
این خودرو در GDR ساخته شده است. با توجه به ابعاد کوچک و خرابی های مداوم، این خودرو متخصصان آلمانی بودند که اطلاعات زیادی در مورد آن داشتند ماشین های خوببه سادگی مورد تمسخر قرار گرفتند. ماشین های ترابانتحدود سه میلیون صادر شد.
مزیت صنایع شیمیایی آلمان - Bayer K67
در سال 1967، خودرویی که توسط BMW و شرکت شیمیایی Bayer ساخته شد به عموم معرفی شد. در نمایشگاه نمایشی، K67 چندین بار به دیوار برخورد کرد، در حالی که قاب آن بدون آسیب دیدگی باقی ماند.
ماشین روسی ساخته شده از پلاستیک - Yo-mobile
صنعت خودروی داخلی نیز از تولید خودروهای پلاستیکی عقب نمانده است. ساخت انبوه یک ماشین پلاستیکی با نام شاد Yo-Mobile در حال حاضر آغاز شده است. بدنه این خودرو از پلی پروپیلن و پلاستیک ساخته شده است و برخی از قطعات را می توان به عنوان مثال در صورت تصادف و یا فقط زمانی که بخواهید تغییر داد.
ماشین های پلاستیکی از سازنده لگو کودکان
بسیاری از جوکرها، با انتقاد از خودروهای پلاستیکی، آنها را اسباب بازی می نامند و می گویند که چنین وسایل نقلیه ای معمولاً می توانند از آنها مونتاژ شوند. سازنده لگو. علیرغم این پوزخندها، دو مهندس جوان، یکی از رومانی و دیگری از استرالیا، با هم یک ماشین فول سایز از نیم میلیون قطعه لگو ساختند. قابل ذکر است که این خودروی لگو به جای موتور دارای موتور پنوماتیک می باشد.
