Published 4 декабря 2024 г. 17:45 by pasha
Технология сварки в отрасли столкновений значительно продвинулась вперед. Но позволяет ли отрасль техникам избегать «почему» в сварке?
В высококонкурентной автомобильной промышленности изменения неизбежны. Производители сталкиваются с необходимостью соответствовать новым государственным стандартам экономии топлива, а также повышать безопасность в конструкции своих транспортных средств. Инженеры учитывают множество факторов при разработке материалов, которые будут использоваться в производстве своих транспортных средств, включая безопасность, топливную экономичность, технологичность, долговечность, качество и экологичность.
Материалы и автомобильные приложения выбираются для минимизации веса при соблюдении ключевых критериев, таких как характеристики при столкновении, жесткость и требования к формовке в сочетании с углеродным следом во время изготовления транспортного средства (производство), во время нахождения транспортного средства на дороге (выхлопная труба) и при переработке транспортного средства в конце срока службы. Это привело к разработке более сложных сталей, которые могут сохранять все необходимые ключевые свойства и изготавливаться с наименьшим количеством энергии.
Изготовление одной сложной детали может потреблять меньше энергии, создавать меньший углеродный след, увеличивать прочность, снижать вес транспортного средства и стоить меньше, чем изготовление нескольких деталей для соединения. Однако этот процесс имеет много последствий для отрасли ремонта после столкновений. Определение материала для ремонта или замены и знание надлежащей процедуры, а также знание надлежащего оборудования, которое потребуется для надлежащего соединения деталей, станут более сложными.
Более сложные ремонты
Тенденция к увеличению размеров и многообразию форм некоторых деталей усложнит ремонт транспортных средств. Различные типы современных высокопрочных сталей или AHSS (стали с прочностью более 550 мегапаскалей) и сверхвысокопрочных сталей или UHSS (стали с прочностью более 780 мегапаскалей) будут использоваться для ключевых показателей производительности, таких как прочность, пластичность и усталостные свойства, в различных частях транспортного средства, таких как зоны деформации и отсеки для пассажиров. Стали проектируются путем изменения их химического и/или физического производственного процесса или рецептуры. Знание этих различий поможет вам объяснить или рассказать, почему повреждение ремонтируется определенным образом и почему стоимость ремонта будет зависеть от времени, навыков и оборудования, необходимых для правильного выполнения ремонта. Я с нетерпением жду того дня, когда мы объясним, что такое закаленная и порционная сталь с применением TRIP, а также среднемарганцевая сталь и процесс ее ремонта.
Сталь против алюминия
Производители автомобилей всегда ищут способы улучшить производство своих автомобилей. Все факторы, упомянутые в отношении стали, также являются факторами, определяющими, лучше ли подходит алюминий для этих целей. Алюминий является претендентом по всем факторам, имея дополнительные преимущества в виде легкости и коррозионной стойкости.
Сегодня алюминий является популярным выбором в качестве легкого материала для транспортных средств, поскольку он легче и обладает коррозионно-стойкими свойствами.
Недостатком является высокая стоимость первоначального производства с использованием сырья и создание углеродного следа размером со снежного человека по сравнению со сталью. Использование стали и алюминия, а также пластика в конструкции транспортного средства создало гибридный подход ко всему производству.
Как это влияет на ремонтную отрасль?
Как это влияет на ремонтную отрасль? Ответ неудивителен, поскольку мы наблюдали эти изменения в наших мастерских на протяжении многих лет. Мы узнали, что новые процедуры и новое оборудование всегда будут необходимы для удовлетворения спроса на ремонт новых материалов в транспортных средствах. Сегодняшние мастерские должны учитывать все новые достижения в области стальных и алюминиевых материалов при покупке оборудования и обучении техников для ремонта современных транспортных средств и транспортных средств самого ближайшего будущего.
Понимание того, как материалы работают или функционируют во время обычного вождения и при столкновениях, станет более важным для мастерских в ближайшем будущем. Незнание типов используемых алюминиевых или AHSS сталей и ограничений работы с этими металлами может привести к огромному недостатку при ремонте этих транспортных средств — недостатку, который может привести к выходу компонента из строя из-за коррозии, изменению прочности или пластичности, что создает слабость и несоблюдению требований к производству транспортных средств.
Поскольку владельцы держат свои транспортные средства дольше, чем в прошлом, усталость в зоне термического воздействия (HAZ) может создать проблему с гарантией и проблему доверия клиентов в будущем. Другим фактором, который следует учитывать, является то, что гарантия вашей мастерской может действовать столько же, сколько владелец владеет транспортным средством, тем самым значительно продлевая вашу ответственность — даже после продажи транспортного средства.
Соединение металлов
Со всеми изменениями в металлах в производстве транспортных средств изменились и методы соединения металлов — не только заклепки, контактная точечная сварка сжатием (STRSW), газовая дуговая сварка металлическим электродом (GMAW), заклепки и заклепочное соединение, но также HAZ и последствия выполнения электросварки и стыковых соединений или нахлестов на металлах, особенно на новых AHSS. Этот фокус привел к глубокому изучению сварки в отрасли столкновений и оборудования, необходимого для правильной сварки ремонтируемых материалов.
Одним из моих наблюдений, которые я сделал за все время обучения и подготовки, было улучшение сварщиков, предлагаемых для отрасли ремонта столкновений. Pro Spot, Miller, Lincoln-Electric и множество других производителей воспользовались возможностью предоставить сварщикам новые функции, которые сделали создание сварных швов или даже воспроизведение заводских сварных швов реальностью. Эти сварщики также значительно упростили контроль HAZ для техников. От точечной сварки до сварки металлическим электродом в среде инертного газа (MIG) на стали и алюминии — эти новые возможности, включая улучшенный контроль температуры и импульсный режим, изменили правила игры в ремонте после столкновений.
Новые AHSS
Это открывает дорогу для новых AHSS второй и третьей ступени, которые появятся в отрасли. Производители транспортных средств будут устанавливать новые процедуры ремонта для более сложных форм и классификации металлов. В настоящее время существует около 30–50 различных марок AHSS (в зависимости от того, с кем вы общаетесь), и их число растет с каждым днем. Как сваривать, где сваривать и какой длины может быть сделан сварной шов, будет зависеть от оборудования, соответствующего параметрам ремонта, установленным производителями транспортных средств для различных марок стали или различных сплавов алюминия, а также типа изготовленной детали. Даже структурное выравнивание деталей станет более сложным, поскольку упрочнение и усилия, необходимые для выравнивания конструкции, а также «пружинящий возврат» новых сталей бросают вызов техническим специалистам даже больше, чем существующие конструкции транспортных средств. Исследование того, что потребуется для ремонта транспортных средств, включая то, разрешено ли секционирование, разрешенный тип сварных швов и параметры оборудования, может стать нормой. По мере того, как формы становятся более сложными, как будут устраняться повреждения? Или их можно устранить, требуя больше замены деталей? Будущее наверняка будет интересным для технических специалистов.
Почему
Курсы I-CAR, которые познакомили отрасль с этими сталями, иногда сбивали с толку и пугали техников, которые просто хотели ремонтировать автомобили. Чтение и изучение информации оказались лекарством от бессонницы. Зачем мне знать все это, спрашивали они, когда все, что мне нужно знать, — это правильные настройки сварки и где сваривать? Это интересный момент для размышления, когда думаешь о том, куда движется отрасль столкновений.
Рабочая сила стареет, и все меньше новых техников приходят в отрасль. Те, кто приходят в отрасль, делают это, идя прямо в мастерские и обучаясь в качестве учеников, минуя технические школы из-за стоимости обучения, стоимости инструментов и того, что отрасль не хочет ждать, пока они закончат учебу. Рабочих трудно найти, и мастерские готовы брать учеников, полагая, что они могут учить быстрее и лучше, чем технические колледжи. Какая часть того, «почему мы делаем то, что делаем, чтобы ремонтировать транспортное средство», передается новым сотрудникам в процессе обучения? Это следует учитывать, поскольку, не зная причин, смогут ли специалисты принять правильное решение относительно сварки или любого другого вида ремонта?
Будущая сварки?
Итак, после всего сказанного позвольте мне спросить: мы обучаем сварке или методам соединения автомобилей? Я думаю, что между ними есть разница. Сварщик знает, почему и как делается определенный сварной шов. Техник, который знает основы сварки, знаком с зоной термического влияния и ее влиянием на микроструктуру стали. Но я не уверен, как называется сотрудник, у которого нет такого обучения и знаний. Без этих знаний будут совершаться ошибки или приниматься решения, которых не должно быть при ремонте транспортных средств.
Новые сварщики, которые были введены в отрасль, снизили кривую обучения для техников. Честно говоря, меньше времени тратилось на развитие навыков и причин сварки. Вместо этого речь шла больше о поиске правильных настроек для выполнения сварных швов — поиске настроек, чтобы ваш сварной шов «выглядел так», а не «почему ваш сварной шов выглядит так?». К сожалению, дело не только в этом. Это также касается понимания скорости проволоки, температуры, правильной проволоки и размера проволоки, а также правильной проволоки для свариваемого металла — критически важная часть, которую должен знать техник перед соединением металлов во время ремонта.
По моему мнению, новые сварщики и хороши, и плохи. Плохи, потому что меньше внимания уделяется тому, почему и как сваривать, но хороши, потому что сварочные аппараты компенсируют низкие навыки или отсутствие обучения. Не поймите меня неправильно — есть отличные специалисты, которые умеют сваривать. Но давайте также будем честны: мы знаем, что существует и другой конец спектра.
Обучение сварке
Где мы учимся сварке? Это дилемма для отрасли столкновений, поскольку так много обучения проводится виртуально. Но можно ли научиться сварке виртуально? Так много ремонта столкновений требует практического опыта, включая обучение сварке. Вот почему технические школы так ценны для нашей отрасли. Практика и опыт — вот что нужно будущим техникам. Технические школы объясняют «почему», но с появлением новых сварщиков, произойдет ли это? Представьте себе такой сценарий для ученика:
- Вот изображение того, как должен выглядеть сварной шов.
- Вот как провести разрушающий контроль сварного шва.
- Вот как настроить сварщика на правильные настройки.
- Теперь повторяйте.
И снова, я просто констатирую то, что наблюдаю в отрасли. Я ценю последовательность и качество сварных швов, которые принесли в отрасль новые сварщики. Я также ценю скорость, с которой техники могут начать создавать качественные сварные швы. Я просто хочу, чтобы техники понимали, почему они должны знать основы металлов и производства, чтобы делать правильный выбор и следовать рекомендациям по сварке для выполнения ремонтов. Обучение и просвещение должны проводиться вместе.
Лазерная сварка
Поскольку AHSS становится все более сложным, а алюминий все еще остается сильным конкурентом в производстве конструкций транспортных средств, я вижу, что техникам нужен процесс, который соответствовал бы всем требованиям по ремонту старых и новых транспортных средств. Я также вижу следующую эволюцию оборудования, которая может появиться.
Лазерный сварщик выполняет сварку, требующую минимального участия оператора и минимальной зачистки по сравнению с GMAW.
Недавно у меня была возможность поиграть с новой системой лазерной сварки LightWELD, и я был более чем впечатлен тем, что я увидел. За относительно короткое время, прочитав инструкции, техник может использовать этот сварочный аппарат и создавать невероятные сварные швы на стали, алюминии и многом другом. И сварка выполняется быстро.
Лазерные сварщики предлагают очень ограниченную зону термического влияния, которая соответствует потребностям новых металлов, используемых в производстве автомобилей. Кроме того, как и сварка трением с перемешиванием, лазерная сварка также имеет преимущество, когда дело касается сварки разнородных металлов. Лазер делает сварной шов, который требует очень небольшого вмешательства со стороны оператора и требует очень малой зачистки по сравнению с GMAW, используемым в настоящее время. Подобно современным сварочным аппаратам GMAW, лазерные сварщики просты в использовании для любого уровня специалиста. Кроме того, они доступны по цене.
Резюме
Я действительно призываю магазины смотреть в будущее и видеть больше изменений в отрасли столкновений. Быть проактивным и смотреть в будущее — это лучший путь к успеху и долголетию для магазина.