Из чего изготавливают кузов автомобиля? Какие материалы используются при производстве?
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.
Рекомендуем к прочтению статью: « С каким типом кузова лучше покупать бюджетный автомобиль? «.
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 : п реимущества 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 изготовления и утилизации материала;
— оптимальная ремонтопригодность готового кузова.
Отрицательные стороны стали при производстве автомобильных кузовов:
— высокая масса материала и готового кузова;
— в обязательном порядке рекомендуется антикоррозионная обработка для защиты от коррозии и ржавчины;
— 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 : п реимущества 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 машинокомплекты.
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.
Отрицательные 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 и устойчивостью 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, полиамиды, поликарбонаты 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: «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.
Моддинг в Авто-стиле (часть№1)
Корпус в стиле автомобиля или по научному ))), — Мо́ддинг (англ. modding, происходит от слова modify — «модифицировать, изменять») — внесение изменений в конструкцию и дизайн электронных устройств с целью улучшения их внешнего вида и технических характеристик. Обычно под словом «моддинг» понимают видоизменение компьютеров их корпусов и прочего. Этакий тюнинг компьютерных корпусов, выражаясь языком авто — любителей в большей или меньшей степени переделки . Ведь у нас сайт для авто и про авто и всё что с этим связано . Модернизированный корпус называют кейсмодом или просто модом . И так речь пойдёт об авто-стиле одном из направлений моддинга . Или то что можно сделать своими руками, с приложением подручных средств и фантазии автора ну и конечно же нужны прямые руки ))) . Здесь будет дана подборка проектов разных лет и разных людей как профи так и любителей, на мой взгляд в полной мере раскрывающая авто-мото тему .
1.Первый Проект Lamborghini Reventon.
Вот собственно авто вдохновивший автора .
Компьютерный корпус взятый для переделки Silverstone Raven RV01. Что то несомненно у него уже есть от Lamborghini, чёткость и острота линий, схожая геометрия . Автору остаётся только грамотно подчеркнуть всё это, добавить несколько штрихов в фирменном Ламбо стиле и тема будет раскрыта .
Внутреннее убранство корпуса в стоке .
Вот собственно что у автора получилось . Тема угадана в родных чертах стокового корпуса и раскрыта полностью . Я бы для полноты картины добавил фирменную фишку от Lamborghini, это ламбо двери, а точнее открытие боковых панелей как у Lamborghini .
Хищный взгляд подчёркивает красная внутренняя подсветка .
Основными чертами автомобиля и корпуса является строгий темно-серебристый цвет, острые аэродинамические выступы и агрессивность.
В целом проект не очень сложный (переделки минимальны), но стиль выдержан точно, качество исполнения и внимание к деталям .
2. Следующий проект посвящённый Mercedes SLR от ( Пола Эдвардса )Его корпус был выставлен на CeBIT 2008.
Спортивное купе Mercedes SLR.
Донором для проекта стал корпус от Cooler Master Cosmos . Посмотрим во что превратилась эта невзрачная коробка благодаря руке мастера .
Внутреннее убранство в стоке .
Тут конечно коробочка подверглась более серьёзным переделкам . Были изготовлены боковые хромированные воздуховоды, как у настоящего SLR . Спаренный выхлоп . Сразу видно руку профессионала .
В верхней части интерфейс, стилизованный под внутреннее убранство SLR под полированный металл . С обилием все возможных кнопок и переключателей .
Ну и конечно же фирменная звезда Mercedes в V образной накладке, точно повторяющей центральную часть капота .
Покраска внутренностей корпуса в ярко — красный цвет символизирует агрессию и мощь проекта .
Мастеру в своём проекте удалось точно передать основные черты модели SLR, мод удался на 100% . Приятно иметь у себя на столе в качестве домашнего компа что нибудь не обычное в авто стиле, а не сток коробку как в магазине . Талант художника ещё и в том чтобы разглядеть в обычном не обычное, приложить усилие в нужное место, в тоже время не перегнув палку . ))) Так рождаются шедевры ))) Умение увидеть и подчеркнуть не навредив, — вот истинный талант ! На этом пока всё, ПРОДОЛЖЕНИЕ НА ЭТУ ТЕМУ СЛЕДУЕТ . ! Всем ДОБРА ! ))) .
Самодельный корпус из стеклоткани
Собрав модель Мерседеса из журналов ДеАгостини, после первого лета, захотелось сделать что то своими руками. Не могу сказать, что я совсем ничего не делал сам, но опыт работы со стеклотканью и конструирование моделей корпуса я не имел.
Почему я вообще занялся работой над корпусом, это постоянная грязь модели, т.к. она, стандартно, не имеет вывода отработанных газов за "борт автомобиля", а все что не дожег двигатель — масло и нитрометан остается внутри смешиваясь с грязью. и заставляя раз в 5-10 поездок полностью разбирать модель и чистить. Так родилась идея создать корпус, с выведением газов за борт. Немного поразмыслив и как это водится у Русских людей ни прочитав не одной статьи по этому делу я решил наступить на свои грабли сам.
Материалы: строительный пенопласт оранжевого цвета для создания формы корпуса, стеклоткань из строительного магазина (ей трубы оборачивают), самая обычная эпоксидная смола из того же строительного магазина, 1 пустая пластиковая бутылка от пива, моток молярного скотча, малярная сетка из стеклоткани (используется для укрепления стыков между гипсокартонном), клей ПВА, гипсовая шпатлевка, нитролак для мебели, спрей-краска (4 баллона — белый, зеленый металлик, оранжевый, прозрачный лак), мыло и вода.
Инструменты: голова, руки, глаза, дремель за 700 рублей (в Метро продается, кстати очень даже не плохой), пара кисточек, лезвие для строительного ножа, ножницы и баночка одна стеклянная для разведения эпоксидной смолы.
1 этап — создание формы. Для этого я применил пенопласт и гипсовую шпатлевку в качестве клея. Начал было резать из большого — цельного куска, потом понял, что проще будет сделать из нескольких кусочков поменьше, что то на подобии пазла. Разрезал кусок пенопласта на фрагменты (параллелепипеды) шириной по 7-10 см. Технология была следующей: сначала вырезал "нос" корпуса. Потом приклеил на шпатлевку к нему "параллелепипед" и вырезал следующие 10 см корпуса. Потом следующие 10 см и так далее до самого конца. Замазал неровности все той же шпатлевкой и довел наждачной бумагой. В конечном итоге получил вполне цельную форму. Далее не знаю правильно или нет, но покрыл на три слоя форму клеем ПВА (соображения следующие, 1ое — сделать предохранительный слой для покрытия нитролаком, 2ое закрыть поры в пенопласте для последующего безболезненного снятия корпуса, 3е немного выровнять неровности), затем 2 слоя нитро лака для создания гладкой поверхности корпуса, и 2 слоя мыльного раствора для того чтобы эпоксидка (вместе с тканью) не пристала форме. А чуть не забыл, форму делал под размеры конкретного шасси (шасси из журналов ДеАгостини). Вот что получилось:
2 этап — форма готова, оклейка сантехнической стеклотканью (для машины мощностью около 2-х л.с. не важно 200 грамм будет весить корпус или 1 кг) и снятие с формы. В принципе тут я применил руки. Работа нудная и грязная. Нарезал на кусочки (10 х 10 см) стеклоткань. Приложил к форме и промакивал кисточкой (жесткой кистью) смоченной в эпоксидном клею. Прмакивал до тех пор пока ткань не стала прозрачной и плотно, без пузырьков, легла на форму. Приклеил 1 кусочек, клеил второй внахлест с первым, потом третий и так далее. Время от времени выкидывал "умирающий" клей, разводил снова новый. И так пока не поклеил всю модель 1-ым слоем. 3-дня дал отвердеть эпоксидке, и второй слой. Потом третий. Поклеил все слои и дав просохнуть начинал доводить до ума поверхность наждачной бумагой. Поверхность на ощупь стала гладкой, без бугров. Обработав наждачной бумагой снимал корпус с формы, вот тут вы и вспомнил добрым словом, и ПВА, и лак, и мыло. Без косяков конечно не обошлось, но они были решены дополнительной проклейкой стеклоткани. Потом, для усиления некоторых мест, еще наклеил по "заплатки" из стеклоткани внутрь корпуса.
3-ий этап — подготовка к покраске. Тут все просто. Сначала разметил все отверстия на корпусе — под фары, под вентиляцию, под колеса, под крепления. Просверлил и вырезал. Наклеил на суперклей и потом залил смолой решетки из малярной сетки. В общем смотрим фото. Сын (4 года) очень помог :-), сделал мне свои эскиз проекты из пластилина.
Этап 4 — окраска. Тут тоже все просто. Сначала покрасил всю модель белой краской, дал просохнуть. Потом малярным скотчем выложил рисунок и покрыл зеленым цветом. Дал просохнуть (сутки). Отодрал скотч. Выложил рисунок для второго цвета и покрасил. Покраска заняла 3 дня. Отодрал скотч и покрыл защитным слоем прозрачного лака. Снова сохла сутки. Корпус готов.
Первый и второй слой краски
Вот что вышло в итоге
З.ы. прошу не судить строго. Статью пишу первый раз. Корпус делаю тоже первый раз. В общем это первое дитя.