Из железа.
Причем, практически все автомобили, которые собираются в России, делаются из российского железа.
В первую очередь, это кузова, сталь для которых делают на российских металлургических заводах.
Сегодня я покажу, как делают оцинкованную сталь на Череповецком металлургическом комбинате "Северсталь", основным потребителем которой является как раз отечественный автопром.
Нужно понимать, что именно здесь закладывается тот запас прочности и коррозийной устойчивости, которые будут определять длительность и беспроблемность эксплуатации автомобилей в суровых российских условиях и именно поэтому оцинковочный цех является лицевым участком Череповецкого меткомбината. Попадая сюда из других цехов, просто поражаешься стерильной, чуть ли не медицинской чистоте, гостеприимуству и практически полной автоматизации процесса. Сразу видно, что все здесь оснащено по последнему слову техники и понятно, почему именно в цех оцинковки осуществлял свой визит В.В. Путин во время посещения Северстали в феврале 2014 года...
Итак, как же оцинковывают сталь для наших автомобилей?
На склад оцинковочного цеха сталь приходит в рулонах. Они разной толщины и длины и эти параметры зависят от заказчика.
Естественно, каждая партия под каждого заказчика оцинковывается по разным программам и с разными параметрами.
На сегодняшний день предприятие про50 марок горячеоцинкованного листового металла толщиной 0,4 – 2,0 мм и шириной от 900 до 1850 мм для отечественного автопрома и международных автомобильных концернов: Renault-NISSAN, VOLKSWAGEN, HYUNDAI-KIA, Ford, GM и др. Некоторые марки оцинкованного листа выпускаются и поставляются на автопредприятия в России только Череповецким металлургическим комбинатом.
Рядом с рулонами стали можно увидеть огромные...-кн чушки с цинком, который будут "женить" с листовой сталью в специальной ванной (но об этом чуть ниже)
Сначала рулоны стали разматывают, а затем сваривают, чтобы получить непрерывное полотно.
Делается это при помощи специальной хитрой машины, которая позволяет сделать процесс непрерывным, несмотря на то, что для процесса сварки необходимо на короткое время останавливать конвейер.
Кстати, линию по производству горячеоцинкованного листа спроектировала бельгийская фирма «CMI», а ввели ее в эксплуатацию в 2005 году.
Делается это при помощи специального накопителя в виде подвижной гармошки. Как вы понимаете, для того, чтобы соединить концы двух рулонов, нужно сделать паузу. А процесс оцинковки непрерывен. Для этого и создан накопитель: он выдает полотно на оцинковку, разматывая гармошку из этого агрегата.
После размотки и сваривания, сталь попадает вот в эту огромную космическую машину. Какие есть предположения что это такое?
Это огромная печь.
Здесь листовой металл нагревают до 800 градусов. Фактически, это состояние, близкое к температуре плавления, но не доходящее до нее. Так сказать "Вот-вот...."
И прямиком из разогретой природным газом печи лист металла попадает в ванную с жидким цинком.
Скорость движения стали через ванную определяется компьютером с заданной программой согласно требуемой марке оцинковки. На выходе из бассейна свежеоцинкованную сталь обдувают сильным потоком воздуха, охлаждая ее.
И дальше лист уходит далеко под потолок, охлаждаться во время пути на линию контроля
После охлаждения сталь спускается на контрольный пост, где автоматика контролирует соблюдение программы оцинковки, толщину слоя, края листа и другие критически важные параметры.
Помимо датчиков, полотно проходит и визуальный контроль. Это делает камера, способная разглядеть брак, и человек - контролирующий картинку с камеры.
После того, как оцинкованная сталь пройдет контроль, она снова сматывается в рулоны и разрезается в тех же местах, где полотно сваривали в начале...
Остается упаковать рулоны, а также нанести маркировку заказчика.
Интересно, что разные заказчики предъявляют различные требования к упаковке. Как правило, это зависит от способа дальней транспортировки (только ж/д по территории России или дальнейшая транспортировка морем с большим количеством циклов погрузки/разгрузки). Наиболее уязвимыми являются торцы рулонов, которые могут повредиться от контактов вплоть до сильного замятия, что приведет весь рулон в негодность
Как я уже говорил выше, Северсталь поставляет оцинкованную сталь для таких концернов, как Renault-NISSAN, VOLKSWAGEN, HYUNDAI-KIA, Ford, GM и др. Например, этот рулон уходит в Питер, на завод HYUNDAI-KIA
Санкции санкциями, а бизнес есть бизнес. Этот рулон уходит в США.
Кстати, помимо российского автопрома, череповецкая оцинкованная сталь уходит и на белорусский МАЗ, и на украинский ЗАЗ.
А еще продукцию Северстали можно встретит в каждом пятом пластиковом окне (там внутри идет металлическое армирование). Стадион "Открытие арена", башни Москвы Сити и даже Дворцовый мост в Санкт-Петербурге строились и реконструировались с использованием металла, произведенного в этих станах. Ну и... Северсталь поставляет готовые трубы для строительства заопровода "Сила Сибири".
После того, как сталь упакована и маркирована, ее отправляют на склад.
На помощь приходит специальный кран-рука, операторами которого являются исключительно девушки
Будущие автомобильные кузова, готовые к отправке заказчикам
Перевозят рулоны с оцинкованной сталью в специальных крытых выгонах, которые больше похожи на нечто секретно-военное.
Все тот же кран-рука с девушкой за рычагами укладывает рулоны в вагон, размещая их равномерно по всей площади, а затем накрывает зеленой металлической крышкой.
И все, металл поедет в разные концы России и не только, где из него произведут готовую продукцию...
Так что, если вы ездите на автомобиле, собранном в России, его кузов, с большой долей вероятности, часть своего пути прошел именно в этих стенах и именно на этой линии...
Добрый день, сегодня мы расскажем о том, из чего изготавливают автомобильный кузов , какие материалы применяют при производстве , а также при помощи, каких технологий осуществляется этот важный процесс. Кроме того, узнаем, какие существуют основные разновидности металлов , пластика и прочих материалов , которые зачастую используются при производстве элементов кузова транспортного средства, а также рассмотрим, какими преимуществами с недостатками обладает то или иное сырье в отдельности каждого вида . В заключении мы поговорим о том, какой материал на сегодняшний день является самым востребованным у автопроизводителей , а также от чего зависит качество и долговечность готового кузова машины.
КАК СОБИРАЮТ АВТОМОБИЛИ LEXUS И TOYOTA
ЧТО ТАКОЕ КРУПНОУЗЛОВАЯ СБОРКА АВТОМОБИЛЕЙ
Кузов любого автомобиля играет роль несущей конструкцией , в котором использовано при производстве огромное многообразие различных материалов и комплектующих . Чтобы кузов машины отслужил свой срок службы надежно, а также качественно, необходимо понимать, как за ним правильно следить и эксплуатировать . Чтобы это понимать, нужно знать из чего изготовлена несущая конструкция транспортного средства, а также какая технология сварки и производства применялась. Благодаря этой информации , мы сможем без труда определить преимущества и недостатки того или иного типа кузова .
Справочно заметим, что для изготовления кузова нужны сотни отдельно взятых запасных частей , компонентов и деталей , которые затем необходимо очень точно , а также грамотно соединить в единую конструкцию , которая будет объединять в себе все элементы транспортного средства. Чтобы изготовить прочный , при этом безопасный , легкий и по приемлемой стоимости кузов современного автомобиля, нужно постоянно искать различные компромиссы , а также новые технологии с материалами .
1. Изготовление кузова автомобиля из стали. Преимущества и недостатки
Большинство кузовов автомобиля, а точнее его детали изготавливается из разных сортов стали , алюминиевых сплавов и даже пластмассы с добавлением стекловолокна . Но основным материалом на сегодняшний день все же выступает низкоуглеродистая листовая сталь с примерной толщиной в 0,7-2 миллиметра . Благодаря использованию тонкого листа стали , автопроизводителям удалось уменьшить общую массу транспортного средства и при этом увеличить жесткость кузова .
Высокая прочность кузова
получается благодаря специальным свойствам
и составу стали
, а также его способностью
к глубокой вытяжке
, то есть можно изготавливать детали сложных форм
. Кроме того, нельзя забывать, что новые технологии
в сварке
помогают получать высокотехнологичные соединения
. Однако сталь
обладает высокой плотностью
и слабой коррозионной стойкостью
, поэтому такой материал требует специальных дополнительных мероприятий
для защиты
от коррозии
.
В процессе создания кузовов
из стали
, задача конструкторов
заключается в том, чтобы наделить
материал прочностью
и обеспечить высокий уровень пассивной безопасности
. Задача технологов
заключается в правильном подборе состава стали
, его сочетание
с другими сплавами
и компонентами
, чтобы материал был хорошо штампуем
. Задача же металлургов
заключается в том, чтобы правильно отлить
нужную по составу
и качеству сталь
. Справочно заметим, что ежегодно разрабатываются десятки новых сортов
и марок стали
, которые позволяют упростить производство
, а также получить заданные
специалистами свойства
несущей конструкции
транспортного средства.
Как правило, изготовление кузова
происходит в несколько стадий производственного процесса
. Первоначально происходит изготовление
, а затем прокатка стальных листов
, которые обладают разной толщиной
. После этого листы подвергают штамповке
для создания определенных деталей машино-комплекта
. На заключительной стадии
готовые отштампованные детали
свариваются
специальным методом
и собираются
в единый несущий узел
, он же кузов
. Справочно заметим, что почти вся сварка
на автозаводах
производится специальными высокоточными роботами
.
Положительные стороны стали
при производстве
автомобильных кузовов
:
- низкая стоимость материала в сравнении с другим сырьем ;
- четко отработанная технология изготовлени
я
и утилизации
материала;
- оптимальная ремонтопригодность
готового кузова
.
Отрицительные стороны стали при производстве автомобильных кузовов :
- высокая масса
материала
и готового кузова
;
- потребность
в специальной штамповке
и большом количестве штампов
для скрепления
деталей;
- не высокий срок службы
готового кузова
.
Что касается негативных сторон
при производстве кузова
из стали
, то благодаря постоянному совершенствованию
технологий
изготовления
автомобильных деталей
, а также процесса штамповки
, данный материал
становится наиболее оптимальным
для автопроизводителей. На сегодняшний день, доля высокопрочных сталей
в структуре кузова
постоянно увеличивается
. Сегодня большинство автопроизводителей применяют сверхвысокопрочные сплавы
стали нового поколения
.
К таким видам материала относят такую марку стали , как TWIP , которая содержит большое количество марганца в своем составе , доля вещества может доходить до 25 процентов . Сталь такого типа обладает высокой пластичностью , устойчивостью к частым деформациям , благодаря чему материал можно подвергать относительному удлинению . Удлинение "ТВИП-стали " может происходит на 50-70 процентов , а пределом прочности служит показатель в 1450 МегаПаскаль . Для сравнения , прочность обычной стали составляет не более 250 МегаПаскаль , а высокопрочной до 600 МегаПаскаль .
2. Изготовление кузова автомобиля из алюминия. Преимущества и недостатки
Что касается автомобильных кузовов из алюминиевых сплавов , то их стали производить совсем недавно, примерно около 15 лет назад, для промышленности это считается маленьким сроком. Как правило, алюминий в автомобилестроении применяют для изготовления отдельных частей кузова , реже всего целиком. В большинстве случаев алюминий используется для производства капотов , крыльев , дверей , крышки багажника , а также прочих элементов и деталей .
Автопроизводителями на сегодняшний день сплавы из алюминия
используются в ограниченном количестве. Все это из-за того, что жесткость
и прочность алюминиевых сплавов
намного ниже, чем у той же стали
. В связи с чем толщину деталей
из этого материала производители увеличивают
, поэтому значительного снижения массы
готового кузова
получить почти невозможно. Кроме того, такой параметр
, как шумоизоляция
у алюминиевых деталей
также хуже, чем у элементов из стали
, к тому же при производстве
требуются более сложные процедуры
, чтобы достичь оптимального акустического эффекта
и добиться положительных характеристик кузова
по этому показателю
.
Что касается производственного
процесса, на котором изготавливают
готовый алюминиевый кузов
, то он очень схож с ранее описанной процедурой создания несущей конструкции
из стали
. На первой стадии
, детали
из листа алюминия
подвергают штамповке
, а затем собираются в единый цельный узел
. При сварке
применяется аргон
, детали соединяются
при помощи специальных заклепок
или клея
. На завершающей стадии
, основные участки
будущего кузова
подвергают точечной сварке
, а затем к стальному каркасу
, изготовленному из труб
разного сечения
, прикрепляются кузовные панели
и машино-комплекты
.
Положительные стороны алюминия при производстве автомобильных кузовов :
Появляется возможность производства кузовных элементов любой формы и сложности ;
- масса
готового алюминиевого кузова
значительно легче стального
, при равной прочности
;
- материал легко подвергается обработке
, процесс утилизации
прост;
- высокая устойчивость
к коррозии
и ржавчине
;
- низкая стоимость технологических процессов
при производстве.
Отрицительные стороны алюминия
при производстве
автомобильных кузовов
:
Высокая сложность ремонта деталей;
- при производстве используются дорогостоящие крепежи
для соединения панелей
;
- необходимость наличия
специального высокоточного
оборудования
;
- намного дороже стали
, в связи с высокими энергозатратами
.
Алюминий
обладает средней
пластичностью
иустойчивостью
к разного рода деформациям
. Такой материал не рекомендуется
подвергать
удлинению
,в связи с тонкой номинальной толщиной
. Пределом
прочности алюминия
служит показатель
в 180-210
МегаПаскаль
. Для сравнения
, прочность стандартной стали
составляет около 240-250 МегаПаскаль
, а высокопрочной
в районе 500-600 МегаПаскаль
.
3. Изготовление кузова автомобиля из стеклопластика и пластмассы. Преимущества и недостатки
Что касается производства кузова из стеклопластика , то имеется в виду такой материал , как волокнистый наполнитель , который специально пропитывается полимерными смолами . Как правило, материал такого вида используется для облегчения общей массы готового кузова . Самыми известными наполнителями , он же стеклопластик являются стеклоткань , кевлар и карбон .
Справочно заметим, что примерно 85 процентов пластмасс
, которые применяются в автомобилестроении
, приходятся на 5 основных видов материалов
, такие как полиуретаны
, поливинилхлориды
, ABS-пластик
, полипропилены
и стеклопластики
. Около 15 оставшихся процентов
приходится на полиэтилены
, полиакрилаты
, полиа
миды
, поликрбонаты
и прочие материалы.
Кроме того, из разных видов стеклопластика
производят наружные панели кузовов
, что в свою очередь обеспечивает значительное снижение массы
готового транспортного средства. Например из полиуретана
изготавливают подушки
и спинки сидений
, накладки противоударного типа
и прочие компоненты
. Буквально, как пару лет назад из стеклопластика
начали в массовом порядке производить
такие элементы
кузова
, как капоты
, крылья
, двери
и крышки багажников
.
Положительные стороны стеклопластика
при производстве
автомобильных кузовов
:
Имея высокую прочность , деталь имеет небольшой вес ;
- внешняя поверхность элементов обладает оптимальными декоративными параметрами ;
- простота изготовления элементов, которые имеют сложную форму ;
Имеется возможность производства деталей крупных размеров .
Отрицательные стороны стеклопластика при производстве автомобильных кузовов :
- сравнительно высокая цена
на наполнители
;
- высокие требования к точности форм , разметке и готовой детали ;
- производство деталей осуществляется продолжительное время;
Высокая сложность
в ремонте
при повреждении
деталей.
Справочно заметим, что довольно часто такие материалы, как поливинилхлориды
используются для производства фасонных деталей
, например рукояток
, панелей приборов
и прочие элементы. Зачастую поливинилхлориды
применяют совместно
с обивочными материалами
, на примере разных тканей
. Что касается полипропилена
, то из него часто изготавливают корпуса фар
, рулевые колонки
, воздуховоды
и прочие элементы. ABS-пластик
используют для облицовки деталей
, как интерьера
, так и экстерьера
автомобиля.
Видео обзор: "Из чего изготавливают кузов автомобиля. Какие материалы используются при производстве"
В заключении отметим, что автомобильная промышленность
сегодня не стоит месте и старается развиваться лицом к покупателю, который хочет динамичную
, экономичную
, надежную
, безопасную
и при этом недорогую
машину. Все это ведет автомобилестроение
к тому, что в производстве транспортных средств применяются новые технологии
и материалы
, которые отвечают современным требованиям
, а также стандартам
.
БЛАГОДАРИМ ВАС ЗА ВНИМАНИЕ. ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ НА НАШИ НОВОСТИ. ДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ.
ДЛЯ изготовления деталей кузовов и кабин автомобилей в основном применяются листовые материалы.
Выбор материала является важным фактором, обеспечивающим качество кузовов автомобилей. К листовым материалам предъявляются следующие требования:
материал должен обеспечивать прочность детали в узле и обладать необходимыми пластическими свойствами для штамповки детали заданной формы;
толщина материала должна быть достаточной для обеспечения необходимой прочности детали после пластического деформирования при штамповке;
материал должен обеспечивать качественное выполнение других технологических процессов изготовления кузовов и кабин (сварка, окраска и т. п.);
номенклатура толщин, марок и размеров применяемого листового и рулонного материала должна быть возможно меньшей.
Основным кузовным материалом является тонколистовая низкоуглеродистая качественная сталь, изготавливаемая методом холодной прокатки. Преобладающие толщины используемых сталей находятся в диапазоне 0.6.—1,5 мм. Марки, свойства и сортамент сталей регламентируются следующими стандартами:
1. ГОСТ 9045-93. Прокат тонколистовой холоднокатаный из низкоуглеродистой качественной стали для холодной штамповки. Технические условия;
2. ГОСТ 16523-97. Прокат тонколистовой из углеродистой стали качественной и обыкновенного качества общего назначения. Технические условия;
3. ГОСТ 19904-90. Прокат листовой холоднокатаный. Сортамент.
Листовая сталь по ГОСТ 9045 — 93 применяется для наиболее сложных и ответственных деталей, в том числе и для облицовочных (наружных) деталей кузова. Стальной прокат подразделяют: 355
1) по виду продукции;
2) по нормируемым характеристикам;
3) по качеству отделки поверхности;
4) по способности обрабатываться штамповкой-вытяжкой.
По виду продукции прокат подразделяется на листы и рулоны.
По нормируемым характеристикам прокат делится на пять категорий, каждая из которых определяет характеристики механических свойств, регламентируемые при поставке проката по данной категории.
К нормируемым характеристикам относятся предел текучести ат, временное сопротивление ав, относительное удлинение 5, твердость по Роквеллу, глубина сферической лунки, формуемой на листовом образце до его разрушения специальным инструментом (испытание по методу Эриксена).
Подразделение по видам продукции и по качеству отделки поверхности такое же, как проката по ГОСТ 9045-93.
Стандарт на сортамент (ГОСТ 19904-90) распространяется на листовой холоднокатаный прокат шириной 500 мм и более, изготавливаемый в листах толщиной от 0,35 до 5,0 мм и рулонах толщиной от 0,35 до 3,5 мм. Стандарт устанавливает ряд размеров проката по толщине, ширине и длине, предельные отклонения этих размеров, плоскостность проката, характер кромки (обрезная, необрезная) и регламентирует другие характеристики проката (волнистость, серповидность, телескопичность и др.).
Расскажем из чего делают кузова автомобилей и какие технологии появились? Рассмотрим недостатки и преимущества основных материалов, используемых при изготовлении машины.
Для изготовления кузова необходимо сотни отдельных частей, которые затем нужно соединить в одну конструкцию, соединяющую все части современного автомобиля. Для легкости, прочности, безопасности и минимальной стоимости кузова конструкторам необходимо идти на компромиссы, искать новые технологии, новые материалы.
Сталь
Основные детали кузова изготовляют из стали, алюминиевых сплавов, пластмасс и стекла . Причем предпочтение отдается низкоуглеродистой листовой стали толщиной 0,65...2 мм. Благодаря применению последней удалось снизить общую массу машины и повысить жесткость кузова. Это вызвано ее высокой механической прочностью, недефицитностью, способностью к глубокой вытяжке (можно получать детали сложной формы), технологичностью соединения деталей сваркой. Недостатками этого материала являются высокая плотность и низкая коррозионная стойкость, требующая сложных мероприятий по защите от коррозии .Конструкторам нужно, чтобы сталь была прочной и обеспечивала высокий уровень пассивной безопасности, а технологам нужна хорошая штампуемость. И главная задача металлургов - угодить и тем и другим. Поэтому разработан новый сорт стали, позволяющий упростить производство и в дальнейшем получить заданные свойства кузова.
Изготавливается кузов в несколько этапов. С самого начала изготовления из стальных листов, имеющих разную толщину, штампуются отдельные детали. После эти детали свариваются в крупные узлы и с помощью сварки собираются в одно целое. Сварку на современных заводах ведут роботы.
Преимущества:
- низкая стоимость;
- высокая ремонтопригодность кузова;
- отработанная технология производства и утилизации.
- самая большая масса;
- требуется антикоррозийная защита от коррозии;
- потребность в большом количестве штампов;
- ограниченный срок службы.
Алюминий
Алюминиевые сплавы для изготовления автомобильных кузовов начали использовать относительно недавно. Используют алюминий при изготовлении всего кузова или его отдельных деталей – капот, двери, крышка багажника.
Алюминиевые сплавы применяются в ограниченном количестве. Поскольку прочность и жесткость этих сплавов ниже, чем у стали, поэтому толщину деталей приходится увеличивать и существенного снижения массы кузова получить не удается. Кроме того, шумоизолирующая способность алюминиевых деталей ниже, чем стальных, и требуются более сложные мероприятия для достижения акустической характеристики кузова.
Начальный этап изготовления алюминиевого кузова схожий с изготовлением стального. Детали вначале штампуются из листа алюминия, потом собираются в целую конструкцию. Сварка используется в среде аргона, соединения на заклепках и/или с использованием специального клея, лазерная сварка. Также к стальному каркасу, который изготовлен из труб разного сечения, крепятся кузовные панели.
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.
- низкая ремонтопригодность;
- необходимость в дорогостоящих способах соединения деталей;
- необходимость специального оборудования;
- значительно дороже стали, так как энергозатраты намного выше.
Стеклопластик и пластмассы
Под названием стеклопластик имеется в виду любой волокнистый наполнитель, который пропитан полимерными смолами. Наиболее известными наполнителями считаются – карбон , стеклоткань и кевлар.Около 80% пластмасс, применяемых в автомобилях, приходится на пять типов материалов: полиуретаны, поливинилхлориды, полипропилены, АБС-пластики, стеклопластики. Остальные 20% составляют полиэтилены, полиамиды, полиакрилаты, поликарбонаты.
Из стеклопластиков изготовляют наружные панели кузовов, что обеспечивает существенное уменьшение массы автомобиля. Из полиуретана делают подушки и спинки сидений, противоударные накладки. Сравнительно новым направлением является применение этого материала для изготовления крыльев, капотов, крышек багажника.
Поливинилхлориды применяют для изготовления многих фасонных деталей (щиты приборов, рукоятки) и обивочных материалов (ткани, маты). Из полипропилена делают корпуса фар, рулевые колеса, перегородки и многое другое. АБС-пластики используют для различных облицовочных деталей.
Достоинства стеклопластика:
- при высокой прочности маленький вес;
- поверхность деталей обладает хорошими декоративными качествами;
- простота в изготовлении деталей, имеющих сложную форму;
- большие размеры кузовных деталей.
- высокая стоимость наполнителей;
- высокое требование к точности форм и к чистоте;
- время изготовления деталей достаточно продолжительное;
- при повреждениях сложность в ремонте.
Автомобильная промышленность не стоит на месте и развивается в угоду потребителю, который хочет быстрый и безопасный автомобиль. Это приведет к тому, что в производстве авто используются новые, отвечающие современным требованиям материалы.
