КУЗОВ СИБИРЬ

Published 19 января 2025 г. 6:11 by pasha

Мы прошли долгий путь от автомобилей из мягкой стали прошлого. Технологии ведут отрасль столкновений в направлениях, о которых мы и не мечтали. Изменения, которые мы увидели всего за последние несколько лет, ошеломляют. И я не верю, что изменения прекратятся в ближайшее время.

Снижение веса для экономии топлива и выбросов, производственные затраты, прочность и проблемы коррозии — все это сыграло свою роль в изменении конструкции транспортных средств. Учитывая все эти факторы, определяющие решения автопроизводителей, я считаю, что в самом ближайшем будущем мы увидим еще больше достижений в области материалов для транспортных средств.

Но есть и другие факторы, влияющие на конструкцию транспортных средств за кулисами, которые большинство из нас в отрасли ремонта столкновений не видят. Я решил взглянуть на некоторые из них, чтобы попытаться дать вам общую картину того, что происходит.

Кузов в белом цвете

Во-первых, при определении прочности или ударопрочности автомобиля создается кузов в белом цвете (BIW). Вы, вероятно, видели их фотографии и то, как собирается внутренняя или основная структура кузова, и где находятся все различные материалы.

BIW относится к этапу в производстве автомобилей, на котором компоненты кузова автомобиля соединяются вместе с помощью одного или комбинации различных методов: сварка (точечная, MIG/MAG), клепка, заклепывание, склеивание, лазерная пайка и т. д. BIW происходит до покраски и до того, как двигатель, узлы шасси или отделка (стекла, дверные замки/ручки, сиденья, обивка, электроника и т. д.) будут собраны в рамную конструкцию.

Когда вы смотрите на фотографию или реальный BIW, что входит в каждую деталь, используемую в этом автомобиле? Почему там этот маленький кусочек металла? У производителей так много причин, по которым был сделан такой выбор. Стоимость всегда будет фактором номер один. Но когда это оправдывает более высокую стоимость использования одного материала по сравнению с другим?

Прочность: для обеспечения ударопрочности автомобиля используются различные виды металлов или композитов. Это можно сделать с помощью различных марок стали, алюминия и углеродного волокна. Мы также видим, как другие металлы, такие как магний, используются в качестве арматуры, и как все материалы соединяются вместе. Собранные с помощью сварки, контактной точечной сварки сжатием, лазерной сварки, пайки и заклепок, демонстрируются процессы механического крепления, и BIW тестируется для проверки структурной целостности автомобиля.

Коррозия: BIW также можно использовать для того, чтобы показать, где будет использоваться защита от коррозии — грунтовка и клеи или герметики для защиты швов и соединительных участков.

Целостность: испытание конструкции для определения ее целостности и нагрузки проводится для проверки того, что автомобиль выдержит столкновение, а также будет соответствовать требованиям к окончанию срока службы автомобиля (ELV). Постоянные краш-тесты определяют, где необходимо изменить арматуру или прочность автомобиля перед изготовлением окончательного BIW. Конструкции предназначены для перемещения и направления энергии для обеспечения наилучшей защиты пассажиров.

Внешний вид

Затем добавляются внешние панели, и они проходят через аналогичные рассмотрения. Аэродинамика, хотя она может не играть такой большой роли в структурной целостности, также добавляется для внешнего вида автомобиля. Определение того, какая часть используется, где и почему, является тщательно продуманным процессом со многими факторами.

Вес: мы все знаем, что более легкий автомобиль потребляет меньше топлива. Другая сторона этого уравнения — меньше выбросов. Сколько углерода будет создавать этот автомобиль до своего ELV? Во многих государственных программах есть требования и цели, которые производители автомобилей должны соблюдать, иначе они потеряют налоговые льготы или даже столкнутся со штрафами. Однако снижение веса автомобиля имеет одну серьезную проблему — поскольку автопроизводители находят способы сделать конструкцию автомобиля легче, новая добавляемая электроника возвращает вес в автомобиль. Это привело к движению (простите за каламбур) к гибридным электромобилям или более экономичным автомобилям. Один только вес должен быть объединен, чтобы соответствовать требованиям, предъявляемым к производителям автомобилей.

Металлы или пластики, используемые сегодня, разработаны так, чтобы быть легкими и прочными, сохранять свою форму без необходимости усиления. Линия кузова может добавить немного внешнего вида, но также сохраняет металл или материал более прочными. Ребро жесткости или штампованная приподнятая область обеспечивают прочность без добавления веса, как это сделали бы вставка или металлическое усиление. Использование алюминия вместо стали для снижения веса даже на граммы является важным фактором.

В небольших транспортных средствах, скорее всего, по-прежнему будет высокий процент высокопрочной стали, поскольку может быть невыгодно использовать более дорогие материалы, такие как алюминий, углеродное волокно и магний. В более крупных транспортных средствах использование алюминия для снижения веса имеет больше преимуществ с точки зрения затрат при производстве.

Производство

Производственные соображения делятся на несколько основных категорий:

• Простота производства
• Углеродный след То, как изготавливается деталь, является основным фактором стоимости. Штампованные детали, гидроформовка и экструзия — все это сложные процессы. Когда все было из стали средней прочности, все было намного проще. Теперь, как штамповать двухфазную сталь? Высокопрочную низколегированную сталь, сверхпрочную сталь, алюминий серии 5000? Более прочные металлы иногда более хрупкие, и для формования и без повреждения их механических свойств может потребоваться нагрев. Другим фактором является проектирование и производство стали, которую можно штамповать или формовать без потери прочности или механических свойств.

Независимо от того, с какой стороны вы на это смотрите, формовка деталей для производства превратилась в очень сложную науку сплавов и процессов. Искусство нагрева и закалки деталей вместе со сложными изгибами и формами кузова — плюс добавление весового фактора в уравнение — привело к тому, что для изготовления крыла было использовано множество мыслей. Теперь добавьте алюминий и магний. Все это должно быть воспроизводимым и использовать как можно меньше людей, чтобы снизить стоимость. Количество мозгов, необходимых для изготовления детали для транспортного средства, невероятно — мы не думаем об этом, когда достаем ее из коробки.

Мы, как техники, достаем деталь из коробки, и она выглядит хлипкой. Когда ее устанавливают на транспортное средство, она становится намного менее хлипкой. Это инженерия. Много ее. Мы все принимаем как должное, сколько мыслей вкладывается в деталь.

Углеродный след

Учет углеродного следа автомобиля на самом деле удивил меня, так как я никогда не задумывался об этом так много. Когда я исследовал этот вопрос, это внезапно обрело смысл.

Когда автомобиль едет по дороге, он производит выбросы. Количество производимых выбросов — это углеродный след автомобиля. Производство деталей имеет схожее значение. Сколько энергии требуется для производства детали? Углеродный след производства автомобиля — это измеримый фактор. Сколько углерода от изготовления детали до фактического формирования детали влияет на ее стоимость? Выбор между сталью и алюминием или композитами влияет на то, какой углеродный след произведет этот миллион деталей.

Еще одним элементом углеродного следа является возможность вторичной переработки детали и автомобиля в целом. Соблюдение требования правительства о 95-процентной возможности вторичной переработки является фактором при рассмотрении используемых деталей или материалов.

Коррозия

Все вздрагивают, когда слышат слово «коррозия». Защита от коррозии всегда была главной заботой, чтобы сделать транспортное средство долговечным до ELV, поэтому тип используемого материала и место его расположения учитываются. Стальное усиление бампера спереди будет подвергаться воздействию сильно коррозионной среды, поэтому алюминиевая деталь может быть более выгодной из-за ее коррозионно-стойких свойств. Более совершенные методы комбинирования разнородных материалов, таких как сталь и алюминий, сделали гибридную конструкцию гораздо более осуществимой. Теперь это не просто один выбор; у производителей есть разные варианты того, что они могут использовать для достижения желаемых результатов.

Резюме

Инженерия и технологии дали автопроизводителям больше возможностей выбора, когда дело касается сборки автомобилей сегодня. Каждое приложение и деталь имеют множество переменных, которые нужно проработать. Ремонтники могут не понимать, какой мыслительный процесс использовался для проверки этого направления сборки. Существует так много соображений, которые вступают в игру, много вещей, которые я не могу себе представить. Проблема в том, что нам нужно знать, как правильно ремонтировать автомобили, а не менять автомобили на то, что мы считали правильным, или даже пропускать шаг, потому что мы думаем, что это пустая трата времени.

Так что в следующий раз, когда вы посмотрите на автомобиль или деталь и спросите: «О чем они думали?», помните, что, вероятно, речь шла не о вас.