Из чего делают машины

Из чего делают кузова автомобилей?

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. 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.

Недостатки:

самая большая масса;
требуется антикоррозийная защита от коррозии;
потребность в большом количестве штампов;
ограниченный срок службы.

Что в будущем? Совершенствование технологий производства и штамповки, увеличение в структуре кузова доли высокопрочных сталей. И применение сверхвысокопрочных сплавов нового поколения. К ним уже можно отнести TWIP-сталь с высоким содержанием марганца (до 20%). Данная сталь обладает особым механизмом пластической деформации, благодаря которому относительное удлинение может достигать 70%, а предел прочности - 1300 МПа. Для примера: прочность обычных сталей составляет до 210 МПа, а высокопрочных - от 210 до 550 МПа. 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.

Недостатки:

низкая ремонтопригодность;
необходимость в дорогостоящих способах соединения деталей;
необходимость специального оборудования;
значительно дороже стали, так как энергозатраты намного выше.

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.

Достоинства стеклопластика:

при высокой прочности маленький вес;
поверхность деталей обладает хорошими декоративными качествами;
простота в изготовлении деталей, имеющих сложную форму;
большие размеры кузовных деталей.

Недостатки стеклопластика:

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.

Из чего делают кузова автомобилей

К кузову современной машины предъявляется множество требований. Он должен быть красивым, универсальным, прочным, эргономичным, недорогим, безопасным… Чтобы выполнить все эти подчас противоречивые условия, автопроизводителям помимо всего прочего приходится принимать во внимание особенности различных материалов.

Стальной кузов

Сейчас кузова автомобилей в основном делают из стали. В зависимости от химического состава она может значительно менять свои свойства. Даже обычная листовая сталь достаточно прочна и при этом весьма пластична. Что и требуется для изготовления внешних штампованных панелей кузова, которые у современных машин подчас весьма сложной формы.

Нередко в несущих конструкциях автомобилей применяется высокопрочная сталь. Как правило, из нее выполняют наиболее, скажем так, ответственные части корпуса, которые принимают на себя нагрузки от двигателя, трансмиссии, ходовой части, а также энергию удара в случае аварии. Высокопрочные стали позволяют без ущерба для надежности сделать эти детали тоньше и легче. Неудивительно, что у некоторых моделей (в частности, у последнего поколения «Мазда 6») на такую сталь приходится до 50% всей массы кузова.

Технология производства стальных кузовов проста и давно отлажена. К тому же их части легко соединяются, например, различными способами сварки. К тому же сталь стоит дешевле других материалов. Поэтому сделанный из нее кузов получается недорогим в изготовлении, да и в эксплуатации тоже. Ведь в случае повреждения стальные детали легко ремонтируются. Наконец, когда автомобиль отслужит свое, такой кузов нетрудно утилизировать. Однако есть у стали и недостатки – она достаточно тяжелая и неважно сопротивляется ржавчине. Поэтому автопроизводители экспериментируют с альтернативными кузовными материалами.

Алюминиевый кузов

«Крылатый» металл находит все большее применение в изготовлении кузовов (обычно в виде сплава с примесями других элементов). Алюминий существенно легче стали. Полностью сделанный из него кузов весит в среднем в два раза меньше стандартного стального, отнюдь не уступая ему в жесткости и прочности. Помимо этого, алюминий намного долговечнее — ржавчина ему фактически не страшна.

Однако данный материал стоит дороже и для сварки деталей из него нужно спецоборудование. Фактически для изготовления алюминиевых кузовов надо менять всю технологию их сборки, а для обслуживания и ремонта — модернизировать сервисные станции. Вдобавок алюминий сильнее пропускает шум и вибрацию, поэтому звукоизоляцию салона автомобиля приходится дополнительно усиливать. Из-за всего этого цена автомобиля значительно увеличивается. Поэтому производить автомобили с полностью алюминиевым кузовом могут позволить себе лишь немногие производители престижных моделей (характерный пример — представительский седан «А8» от компании «Audi»).

Однако многие фирмы нашли золотую середину: они делают машины, у которых из «крылатого» металла изготовлены лишь отдельные элементы кузова, к примеру, капот или крылья. Эти детали производят отдельно и монтируют на стальной каркас. Порой к нему присоединяют крупные части вроде целого передка, целиком выполненного из алюминия (в частности, так поступили создатели BMW 5-й серии Е60). Правда, при этом приходится обрабатыватъ панели специальным составом, который предотвращает коррозию на стыке алюминиевых и стальных деталей.

Пластиковый кузов

Во второй половине ХХ века этот материал считался очень перспективным. Детали из него получались даже легче алюминиевых, что сулило значительное снижение массы кузова. Кроме того, пластику легко придать любую, самую вычурную форму, и вдобавок он не требует лакокрасочного покрытия, поскольку при помощи специальных добавок в его состав можно получить материал практически тобою колера. Наконец, пластик вообще не подвержен коррозии, а значит, очень долговечен. Да и технология производства таких кузовов довольно проста.

Однако данные плюсы перечеркиваются несколькими минусами. На свойства пластика сильно воздействует температура воздуха -некоторые его виды при минусовой температуре становятся очень хрупкими, а в жару чрезмерно мягкими. Производство пластмасс неэкологично, а их переработка требует специальной технологии и оборудования.Также, данный материал не подходит для изготовления деталей, которые должны выдерживать высокие нагрузки. А в случае повреждения пластиковые панели, как правило, нужно менять – их ремонт дорог, а иногда вообще невозможен. Со временем технологам удалось решить некоторые из этих проблем, но лишь отчасти. Поэтому сейчас из пластика делают, главным образом, лишь навесные элементы кузова – бамперы, молдинги, реже – крылья.

Кузов из композитных материалов

Такие материалы имеют в своем составе два или более компонента, соединенных в одно целое. Например, многие композиты получают спеканием отдельных частиц, склеиванием слоев разных материалов или армированием одного элемента волокнами другого. В результате получившийся «гибрид» сочетает в себе наилучшие свойства входящих в него материалов. Характерный пример –стеклопластик. В нем роль «скелета» выполняет стекловолокно, в то время как эпоксидная смола придает детали необходимую форму.Изделия из композитов весьма долговечны, привлекательны внешне (частенько их даже не окрашивают), к тому же из них можно изготавливать крупные неразъемные модули.

Однако, несмотря на невысокую стоимость стеклопластика, в современных автомобилях чаще используется еще более легкое, жесткое и прочное углеволокно. К примеру, основа многих суперкаров – это композитный монокок, воспринимающий все нагрузки. То есть кузов таких машин состоит, по сути, из одной главной детали, к которой крепятся все остальные элементы. Правда, углеволокно обходится достаточно дорого, и кузова из него очень трудоемки в производстве (часто они требуют ручного труда). Кроме того, поврежденные композитные детали иногда не подлежат восстановлению. Поэтому на «гражданских» моделях подобные кузова практически не применяются. Их можно встретить преимущественно на суперкарах вроде знаменитого «Ferrari Enzo», создатели которых борются с каждым лишним граммом веса машины и вдобавок должны обеспечить безопасность пилота в случае аварии на высоких скоростях.

В других моделях из углеволокна выполняются отдельные наиболее значимые панели кузова. Например, у «ВМW МЗ» из этого материала сделана крыша. С одной стороны, композит придает ей необходимую прочность и жесткость, а с другой – значительно облегчает кузов и понижает центр тяжести машины.

Оригинальный подход к созданию кузова также демонстрируют американские конструкторы. К примеру, «скелет» известного суперкара «Corvette» уже белое 50 лет состоит из металлической пространственной рамы с закрепленными на ней панелями из композитных материалов.

Источник: http://carwow.ru/iz-chego-delajut-kuzova-avtomobilej/

Тачки из подручных средств: 10 невероятных самоделок

Сделать машину своими руками — задача, достойная настоящего мужчины. Задумываются многие, берутся некоторые, до завершения доводят единицы. Мы решили рассказать истории машин, сделанных, что называется, на коленке. О работах профессиональных кузовных ателье, в том числе российских, типа A:Level или ElMotors, поговорим в другой раз.

Дело мастеров Востока

Больше всего самодельщиков в так называемых развивающихся странах. Позволить себе дорогую машину могут далеко не все, но всем хочется ездить красиво. А на авторское право в этих странах смотрят, скажем так, своеобразно, не по-европейски.

В Сети легко найти видео про целую фабрику «самопальных» суперкаров в Бангкоке. Стоят такие в десятки раз дешевле оригинала. Сейчас она уже не работает: видно, германские журналисты, снявшие видео о самодельщиках, оказали им медвежью услугу, и местные власти задумались об отсутствующих лицензиях «мастеров» и безопасности машин, которые они клепали. Понятное дело, специально краш-тесты этих поделок не проводили.

Интересно, что в принципе тайцы выдерживали обычную технологию строительства суперкаров — делали пространственные рамы из металлических профилей и труб и «одевали» их в кузова из стеклопластика. В большинстве же случаев самодельщики просто берут старые машины, срезают «лишние» кузовные панели и навешивают свои. По такой технологии построена, например, эта реплика Bugatti Veyron из Индии. Честолюбивый проект, прямо по присказке «полюбить — так королеву, воровать — так миллион». Автор и владелец использовал в качестве основы старый Honda Civic. И постарался — внешне копия получилась достойная: недаром ее так внимательно рассматривают зрители.

Индийская реплика Bugatti Veyron сделана удивительно аккуратно. Есть на что поглазеть.Индийская реплика Bugatti Veyron сделана удивительно аккуратно. Есть на что поглазеть. Другой индиец, бывший актер, нынешний социальный реформатор, состряпал пародию на Вейрон из Honda Accord. Получилось жутко. Еще один взял за основу Tata Nano. Напомню, что это официально самая дешевая серийная машина мира со своеобразными пропорциями. Очень слабая и медленная. Впрочем, автор этого проекта явно не лишен чувства юмора, ведь Veyron, напротив — один из самых дорогих, мощных и быстрых серийных автомобилей.

Суперкары со свалок

Не отстают от тайских и индийских коллег и китайцы. Молодой рабочий стекольной фабрики Чен Янкси не стал копировать или пародировать чужой дизайн, а сделал свой, авторский. И пусть его машина выглядит прилично только на расстоянии, а ездит лишь 40 км/ч (больше не позволяет установленный электромотор), смеяться над Ченом не хочется. Молодец, что пошел своим путем. Чаще бывает иначе.

Чен Янкси за рулем машины собственного изготовления.Чен Янкси за рулем машины собственного изготовления.

Три года назад 26-летнего китайского реквизитора Ли Вейлея так впечатлил бэтмобиль Tumbler («Акробат») из «Темного рыцаря» Кристофера Нолана, что он построил реплику. На это у него и четырех друзей ушло 70 000 юаней (около 11 тысяч долларов) и всего два месяца работы. Сталь для кузова Ли брал со свалки, перелопатив 10 тонн металла. Чтобы компенсировать расходы, теперь он сдает свой Тумблер в аренду для фото- и видеосъемок, всего за 10 баксов в месяц. Но арендаторы должны быть готовы катать «реплику» вручную. Ездить машина не может, так как у нее нет ни силового агрегата, ни функционального рулевого. К тому же в КНР на дороги выпускают только автомобили, выпущенные сертифицированными производителями.

Чтобы иметь бэтмобиль, не обязательно быть Брюсом Уэйном. Можно просто поработать два месяца на городской свалке.Чтобы иметь бэтмобиль, не обязательно быть Брюсом Уэйном. Можно просто поработать два месяца на городской свалке.

Другой китайский умелец, Ванг Цзиань из провинции Цзянсу, сделал собственную «копию» Lamborghini Reventon из стареньких минивэна Nissan и седана Volkswagen Santana. И также тащил металл со свалки. Потратил на это дело 60 000 юаней (9,5 тысячи долларов). У машины карбюраторный двигатель, она нещадно дымит, у нее отсутствует интерьер и даже стекла, но самому автору получившееся нравится, а соседи считают, что машина Цзианя довольно точно копирует Lambo. Автор утверждает, что способен разогнаться на своем суперкаре до 250 км/ч. Разуверять его никто не рискует.

Соседи Ванга Цзианя думают, что сделанный им автомобиль похож на Lamborghini Reventon, и с удовольствием фотографируются за рулем.Соседи Ванга Цзианя думают, что сделанный им автомобиль похож на Lamborghini Reventon, и с удовольствием фотографируются за рулем.

Как видно, больше всего самодельщики обожают копировать Ferrari и Lamborghini. Внешне. Внутри этой машины авторства Мистера Мита из Таиланда стоит мотоциклетный двигатель Lifan объемом в четверть литра.

Самое смешное и трогательное творение — китайского фермера Гуо из Чженчжоу. Он сделал Lambo для… своего внука. У машины детские размеры — 900 на 1800 мм и электромотор, позволяющий разгоняться до 40 км/ч. Батареи из пяти аккумуляторов хватает на 60 км пути. Гуо потратил на свое детище 815 долларов и полгода работы.

Старый Гуо везет внука на самодельном мини-Ламборгини.Старый Гуо везет внука на самодельном мини-Ламборгини.

Вьетнамский автослесарь из провинции Бакзянг создал подобие Роллс-Ройса, использовав для этого старую вазовскую «семерку». Купил ее за 10 миллионов донгов (примерно 500 долларов). Еще 20 миллионов потратил на «тюнинг». Большая часть суммы пошла на металл, электроды и решетку радиатора а-ля «роллс-ройс», заказанную в местной мастерской. Получилось грубо. Но парень прославился. Настоящий Rolls-Royce Phantom во Вьетнаме стоит около 30 миллиардов донгов.

Вьетнамская пародия на Роллс-Ройс, сделанная из Лады седьмой модели.Вьетнамская пародия на Роллс-Ройс, сделанная из Лады седьмой модели.

Самавто-2017

На просторах бывшего СССР тоже сильны традиции самостроя. В советские годы было движение, называемое «самавто», объединявшее энтузиастов самодельных автомобилей и мотоциклов. И таковых было немало, так как в те годы казалось, что собрать своими руками машину проще, чем купить — несмотря на тотальный дефицит запчастей и бюрократические препоны. А какие интересные проекты рождались в те годы! ЮНА, Панголина, Лаура, Ихтиандр и прочие… Да, были люди. Впрочем, и остались.

Несколько лет назад я писал о детище москвича Евгения Данилина под названием «Калистрат» — внедорожнике, напоминающем Hummer h2, но значительно превосходящем его по проходимости.

«Калистрат», или «жертва ядерного взрыва», Евгения Данилина.«Калистрат», или «жертва ядерного взрыва», Евгения Данилина.

Тут же вспоминается давнее знакомство с Александром Тимашевым из Бишкека. Его мастерская ZerDo Design в 2000-х создала целую серию интересных самоделок, первой из которых стал «Бархан», также подобие Хаммера на базе ГАЗ-66. Потом появилась «Бешеная кабина» (Mad Cabin), типа американского хот-рода, сделанная из кабины армейского грузовика ЗИЛ-157 — «Захара». Подробный рассказ об этом проекте тут.

За «Бешеной кабиной» последовали самоделки в стиле ретро — так называемые репликары, спидстер и фаэтон. И для них киргизские мастера изготавливали не только кузовы и интерьеры, но даже рамы.

Page 2

Репликар ZDreplicaRS Phaeton киргизской мастерской ZerDo Design в процессе строительстваРепликар ZDreplicaRS Phaeton киргизской мастерской ZerDo Design в процессе строительства

Mad Cabin работы Александра Тимашева и его команды ZerDo Design из Бишкека.Mad Cabin работы Александра Тимашева и его команды ZerDo Design из Бишкека.

Недавно житель того же Бишкека Равшанбек Ахмедов закончил строительство пикапа в стиле ретро на базе Isuzu Bighorn (Trooper), с кабиной от старого грузовика ГАЗ-51.

Много самодельщиков в соседнем Казахстане. Руслан Муканов из Шахтинска так же, как и вьетнамский коллега, сделал «реплику» Rolls-Royce Phantom, но только из Mercedes-Benz W124. Облепил кузов «немца» пластилином спереди и сзади, чтобы напоминал Роллс-Ройс, сделал по формам детали из стеклопластика, загрунтовал и покрасил. Перевесил задние двери, чтобы открывались против хода. Некоторые детали пришлось заказывать в Караганде — там Руслан купил значок на решетку радиатора. Так как внимание к проекту было большим, решил поставить производство таких машин на поток.

Мерседес до переделки Русланом Мукановым и после нее.Мерседес до переделки Русланом Мукановым и после нее.

Много интересных проектов у украинских мастеров. Как и везде, чаще всего там копируют итальянские суперкары. Например, одессит Александр Ступкин превратил Mitsubishi Eclipse 2003 года в подобие Lamborghini Reventon. Получилось лучше, чем у китайского коллеги Цзианя. А киевлянин с ником Maks-Punisher сделал из Peugeot 406 Coupe реплику Ferrari F430. Любопытно, что Peugeot переделывают в Ferrari частенько, для этого даже продают специальные наборы деталей. Такой, например, предлагают те же украинцы за 3000 долларов. Бесплатная инструкция и видеоуроки прилагаются.

А вот так делается реплика Ferrari 458 Italia из Peugeot RCZ:

Что под руку попало

Какие же это самоделки, спросите вы. Купил-поставил. Скучно! Правы, вот повеселее. В Африке дети делают велосипеды и самокаты из деревяшек, а нигерийский мастер плетения Оджио Обании попросту сплел на свой Фольксваген кузов из волокон пальмы рафия. А также сиденья, приборную панель и даже колпаки.

Ибаданский мастер Оджио Обании прославился на весь свет благодаря своему ремеслу и выдумке.Ибаданский мастер Оджио Обании прославился на весь свет благодаря своему ремеслу и выдумке.

Сталь за несколько десятков лет службы подгнила, даже в сухом климате, — пришлось использовать заменитель. Зато теперь Оджио и получил практически вечную машину, и сделал себе рекламу не только в родном Ибадане.

С помощью плетеного автомобиля Оджио отлично рекламирует свои услуги. Нужно сплести дом или яхту? Звоните…С помощью плетеного автомобиля Оджио отлично рекламирует свои услуги. Нужно сплести дом или яхту? Звоните…

Колумбийский коллега Оджио, Хосе Маурицио Пардо из Боготы сделал автомобиль по тому же принципу, но только из бамбука. Передвижная лавочка, в которой продаются тинто (черный кофе) и закуски, привлекает всех, и особенно туристов. Удивительно, но Хосе совершенно не жаждет внимания к себе и не слишком-то любит рассказывать о своем детище. Как, зачем, из чего… Смотрите и удивляйтесь.

Бамбуковая машина работы колумбийца Хосе Маурицио Пардо.Бамбуковая машина работы колумбийца Хосе Маурицио Пардо.

Еще один автобуратино, о котором, к сожалению, не удалось узнать ничего, кроме того, что базой для этой машины послужил старый пикап Toyota Hilux. Снимок сделан в 2011 году в Камбодже заядлыми путешественниками супругами Браммерами.Еще один автобуратино, о котором, к сожалению, не удалось узнать ничего, кроме того, что базой для этой машины послужил старый пикап Toyota Hilux. Снимок сделан в 2011 году в Камбодже заядлыми путешественниками супругами Браммерами.

Но в основе этих самоделок все-таки обычные, серийные машины. А вот самоделка, сделанная буквально с нуля. Из детского конструктора!

Автор Super Awesome Micro Project — молодой румын Рауль Аоида. Он нашел инвестора из Мельбурна Стива Сэммартино, убедившего сорок австралийцев вложить в проект 20 тысяч долларов. Эти деньги Рауль потратил на 500 тысяч деталей Lego, из которых за 20 месяцев собрал машину. Интересно, что у нее есть даже силовая установка — 256 пневматических цилиндров, объединенных в четыре орбитальных двигателя. Легомобиль может ездить со скоростью 30 км/ч. Быстрее нельзя. Иначе попросту рассыплется от вибрации.

Румын Рауль Аоида и австралиец Стив Сэммартино в Super Awesome Micro Project, сделанном из детского конструктора LegoРумын Рауль Аоида и австралиец Стив Сэммартино в Super Awesome Micro Project, сделанном из детского конструктора Lego

Еще смешного? Пожалуйста, австрийский проект Ferdinand GT3 RS. Это полноразмерный макет кузова Porsche 911 на шасси трехколесного автомобиля, сделанный из картона на каркасе из металлопластиковых водопроводных труб. А ведь здорово получилось!

Теперь серьезно. Одна из самых достойных самоделок в мире — реплика Lamborghini Countach, сделанная американцем немецкого происхождения Кеном Имхоффом из Милуоки. Машину Кен строил 17 лет в подвале собственного дома, посмотрев в 1981 году фильм «Гонки „Пушечное ядро“». В качестве основы кузова он применил пространственный каркас из стальных труб, кузовные панели делал из алюминия, как на оригинальной Lamborghini, и даже колесные диски изготовил самостоятельно. Интересно, что самоделка получилась тяжелее оригинального Lambo всего на 25 кг, и немногим медленнее, ведь Кен использовал V8 от Ford Cleveland мощностью 514 л.с., 5-ступенчатую механическую коробку передач и подвеску от Chevrolet Corvette.

Реплика Lamborghini Countach Кена Имхоффа из Милуоки.Реплика Lamborghini Countach Кена Имхоффа из Милуоки.

Чтобы извлечь самоделку из подвала, пришлось разобрать одну из стен цокольного этажа и разрыть половину земельного участка. Самоделка не раз вызывала ссоры в семье, и после одной из них, самой бурной, от Кена ушла жена, забрав с собой дочь. Самодельщик готов был уничтожить машину, но потом решил ее просто продать новому владельцу из Майами за 80 000 долларов. Жена вернулась. По словам Кена, ему было интереснее работать над проектом, чем владеть суперкаром. Теперь он почти завершил реставрацию Studebaker Starlight Coupe 1953 года. Как признался мастер, страсть передалась ему по наследству: его отец также всю жизнь возился с машинами, в том числе самодельными. В сущности, обычная история.

Конечно, перечисленных здесь людей можно назвать чудаками. Но они хотя бы пытаются сделать что-то свое… Это вызывает уважение. Тачки из подручных средств: 10 невероятных самоделокФото: из архива автора

Страницы

← предыдущаяследующая →

Из чего делают кузова автомобилей?

Ни в одном другом элементе автомобиля не использовано так много разнообразных материалов, как в кузове. В данной статье мы поговорим из чего делают кузова автомобилей? Какие технологии появились? Для изготовления кузова необходимо сотни отдельных частей, которые затем нужно соединить в одну конструкцию, соединяющую в себе все части современного автомобиля. Для легкости, прочности, безопасности и минимальной стоимости кузова конструкторам необходимо все время идти на компромиссы, искать новые технологии, новые материалы.

Рассмотрим недостатки и преимущества основных материалов, используемых при изготовлении кузовов авто.

Основные детали кузова изготовляют из стали, алюминиевых сплавов, пластмасс и стекла. Причем предпочтение отдается низкоуглеродистой листовой стали толщиной 0,6...2,5 мм.

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 (кузова получаются тяжелыми) и низкая коррозионная стойкость, требующая сложных и дорогостоящих мероприятий по защите от коррозии.

Сталь имеет хорошие свойства, позволяющие изготавливать детали различной формы, и с помощью различных способов сварки соединять необходимые детали в целую конструкцию. Разработан новый сорт стали, позволяющий упростить производство и в дальнейшем получить заданные свойства кузова.

Преимущества стали:

низкая стоимость,
высокая ремонтопригодность кузова,
отработанная технология производства и утилизации.

Недостатки стали:

самая большая масса,
требуется антикоррозийная защита от коррозии,
потребность в большом количестве штампов,
дороговизна,
ограниченный срок службы.

Кузов Mercedes-Benz CL является примером гибридной конструкции, т.к. при изготовлении применялись – алюминий, сталь, пластик и магний. Из стали изготовлены днище багажного отделения и каркас моторного отсека, и некоторые отдельные элементы каркаса. Из алюминия изготовлен ряд наружных панелей и деталей каркаса. Из магния изготовлены каркасы дверей. Из пластика изготавливают крышку багажника и передние крылья. 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 алюминия:

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.

Недостатки алюминия:

низкая ремонтопригодность,
необходимость в дорогостоящих способах соединения деталей,
необходимость специального оборудования,
значительно дороже стали, так как энергозатраты намного выше.

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. Технология изготовления кузовных деталей из стеклопластика в следующем: в специальные матрицы укладывается слоями наполнитель, который пропитывают синтетической смолой, затем оставляют для ее полимеризации на определенное время. Имеется несколько способов по изготовлению кузовов: монокок (весь кузов – одна деталь), наружная панель из пластика, установленная на алюминиевом или стальном каркасе, а также идущий без перерывов кузов с интегрированными в его структуру силовыми элементами.

Достоинства стеклопластика:

при высокой прочности маленький вес,
поверхность деталей обладает хорошими декоративными качествами,
простота в изготовлении деталей, имеющих сложную форму,
большие размеры кузовных деталей.

Недостатки стеклопластика:

высокая стоимость наполнителей,
высокое требование к точности форм и к чистоте,
время изготовления деталей достаточно продолжительное,
при повреждениях сложность в ремонте.

Из чего делают кузова автомобилей

Стальной кузов

Алюминиевый кузов

Пластиковый кузов

Кузов из композитных материалов

Статья в тему: Как проверить кузов авто перед покупкой?

Из какого материала делают кузова автомобилей

На протяжении всей истории, с того момента как был создан автомобиль, постоянно велись поиски новых материалов. И кузов автомобиля не был исключением. Производили кузов из дерева, стали, алюминия и различных видов пластика. Но на этом поиски не останавливались. И, наверняка, каждому интересно, из какого материала делают кузова автомобилей сегодня?

Пожалуй, изготовление кузова является при создании автомобиля одним из самых сложных процессов. Цех в заводе, где производятся кузова, занимает площадь приблизительно 400 000 м кВ, стоимость которого миллиард долларов.

Для изготовления кузова необходимо больше сотни отдельных частей, которые затем нужно соединить в одну конструкцию, соединяющую в себе все части современного автомобиля. Для легкости, прочности, безопасности и минимальной стоимости кузова конструкторам необходимо все время идти на компромиссы, искать новые технологии, новые материалы.

Рассмотрим недостатки и преимущества основных материалов, используемых при изготовлении современных кузовов автомобилей.

Сталь.

Этот материал используется для изготовления кузовов давно. Сталь имеет хорошие свойства, позволяющие изготавливать детали различной формы, и с помощью различных способов сварки соединять необходимые детали в целую конструкцию.

Разработан новый сорт стали (упрочняющийся во время термической обработки, легированный), 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, но и ручные виды сварки также применяются - полуавтоматом в среде углекислого газа или используется контактная сварка.

С появлением алюминия потребовалось разрабатывать новые технологии для получения заданных свойств, которые должны быть у стальных кузовов.

Технология Tailored blanks как раз и является одной из новинок сваренные встык по шаблону стальные листы различной толщины из разнообразных сортов стали образуют заготовку для штамповки. Тем самым отдельные части изготовленной детали обладают пластичностью и прочностью.

«+»

высокая ремонтопригодность кузова,

отработанная технология производства и утилизации кузовных деталей.

«-»

требуется защита от коррозии,

потребность в большом количестве штампов,

а также ограниченный срок службы.

Все идет в дело.

Все материалы, о которых говорилось выше, имеют положительные свойства. Поэтому конструкторами проектируются кузова, сочетающиеся детали из разных материалов. Тем самым при использовании можно обходить недостатки, а использовать исключительно положительные качества.

Кузов Mercedes-Benz CL является примером гибридной конструкции, так как при изготовлении применялись такие материалы алюминий, сталь, пластик и магний. Из стали изготовлены днище багажного отделения и каркас моторного отсека, и некоторые отдельные элементы каркаса. Из алюминия изготовлен ряд наружных панелей и деталей каркаса. Из магния изготовлены каркасы дверей. Из пластика изготавливают крышку багажника и передние крылья. Еще возможна такая конструкция кузова, в которой каркас будет изготовлен из алюминия и стали, а наружные панели из пластика и/или алюминия.

«+»

вес кузова снижается, при этом сохраняется жесткость и прочность,

преимущества каждого из материалов при применении используются максимально.

«-»

необходимость специальных технологий соединения деталей,

сложная утилизация кузова, так как необходимо предварительно разобрать кузов на элементы.

Алюминий.

Алюминиевые сплавы для изготовления автомобильных кузовов начали использовать относительно недавно, хотя и были применены впервые в прошлом столетии, в 30-е годы.

Используют алюминий при изготовлении всего кузова или его отдельных деталей капот, каркас, двери, крышу багажника.

Начальный этап изготовления алюминиевого кузова схожий с изготовлением стального кузова. 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.

«+»

возможность изготовить детали любой формы,

кузов легче стального, при этом прочность равная,

легкость в обработке, вторичная переработка не составляет труда,

устойчивость к коррозии (кроме электрохимической), 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

Термопласты.

Это такой тип пластического материала, который при повышении температуры переходит в жидкое состояние и делается текучим. Этот материал применяется при изготовлении бамперов, деталей обшивки салона.

«+»

при переработке минимальные затраты,

низкая стоимость подготовки и самого производства при сравнении с алюминиевыми и стальными кузовами (не нужна штамповка деталей, сварочное производство, гальваническое и окрасочное производства)

«-»

потребность в больших и дорогостоящих литьевых машинах,

при повреждениях сложность в ремонте, в некоторых случаях единственным выходом является замена детали.

Стеклопластик.

Под названием стеклопластик имеется в виду любой волокнистый наполнитель, который пропитан полимерными термореактивными смолами. Наиболее известными наполнителями считаются карбон, стеклоткань, кевлар, а также волокна растительного происхождения.

Карбон, стеклоткань из группы угле-пластиков, которые представляют собой сеть из переплетенных углеродных волокон (притом, переплетение происходит под разными определенными углами), которые пропитаны специальными смолами.

Кевлар это синтетическое полиамидное волокно, отличающееся маленьким весом, устойчивое к высокой температуре, негорючее, по прочности на разрыв превосходит сталь в несколько раз.

Технология изготовления кузовных деталей заключается в следующем: в специальные матрицы укладывается слоями наполнитель, который пропитывают синтетической смолой, затем оставляют для ее полимеризации на определенное время.

Имеется несколько способов по изготовлению кузовов: монокок (весь кузов одна деталь), наружная панель из пластика, установленная на алюминиевом или стальном каркасе, а также идущий без перерывов кузов с интегрированными в его структуру силовыми элементами.

«+»

при высокой прочности маленький вес,

поверхность деталей обладает хорошими декоративными качествами (это позволит отказаться от покраски),

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.
Ни у кого не вызывает сомнения, что несущий кузов корпуса автомобиля является главной и самой сложной в производстве (а значит, и в цене) деталью современного транспортного средства. О нем и пойдет речь в этой статье.
Из истории.
Конечно, в эру телег и карет (начало истории кузовов) он спасал людей от переменчивой погоды, и служил вместилищем грузов. С зарождением автомобилестроения под внешними панелями кузова «замаскировали» аппараты и узлы. Продолжительное время кузов терпеливо работал только крышей, защищающей грузы, пассажиров, и устройства. Впервые, в полвека XX столетия стартовали мероприятия по снятию несущей функции с рамы, и переводу этой составляющей на кузов. После разработок, длившихся несколько лет, кузов стал «несущим». Другими словами, помимо личных «врождённых» функций, кузов стал исполнять роль рамы опоры для аппаратов, подвески и т.п.
В целях достижения подходящей стабильности, жесткости на кручение и изгиб, в систему кузова ввели силовые детали фрагменты рам: лонжероны и поперечины, попутно укрепили крышу с ее стойками, двери, и так далее. Родоначальником безрамных серийных машин стала отечественная «Победа», создание которой стартовало в 1945 году. Конечно, в самом начале производства несущие кузова по крепости уступали рамным системам.
На данный период обстановка поменялась в сторону первых. Во всяком случае, разница весьма несущественная. В машинах с открытым верхом, нехватку жесткости возместили усилением дна авто. В отдельных конструкциях жёсткость достигали методом соединения лонжеронов передней и задней частей, более устойчивой к ударам конструкцией.
Немного об определениях.
Геометрия кузова строго определённое системой кузова расположение подвески передней и задней части, аппаратов коробки, дверей, окошек и просветов.
Изменение (аварии, модернизация) геометрии кузова приводит к изменениям в движении, неровному износу резины и ухудшает безопасность пассажиров (повышение возможности заноса, распахивания дверей на ходу и прочее).
Зоны деформации определенные конструктивными особенностями кузова места со сниженной жесткостью, специально созданные для поглощения энергии удара. Зоны деформации предусмотрены для сбережения целостности автомобильного салона и здоровья пассажиров.
Контактная сварка метод электросварки, где к участкам свариваемых деталей подводятся электроды, и проводится ток повышенной мощности. В позиции разогрева сплав элементов плавится, образуя однородное соединение. Места сварки бывают непрерывными и точечными. Второй способ так и зовётся «точечная сварка» (соединение производится на дистанции примерно 5 см от соседней точки).
Сварка лазером соединение элементов с использованием сфокусированного лазерного луча. Температура в месте стыка просто огромна, но расстояние плавки от краёв очень незначительно. Отсюда появляется огромный плюс этого метода, практически невидимое место сварки. А значит, и нет необходимости в обработке шва сварки.
Силовой каркас сваренные в общую конструкцию дно, стойки, крыша с рамками окошек, лонжероны, балки-усилители и прочие силовые составляющие, образующие в целом «кокон», в котором располагается пассажирский автомобильный салон.
Кузов-телохранитель.
В современном скоростном мире несущий кузов корпуса автомобиля стал выполнять новую задачу второй уровень защиты пассажиров. На первом - ремни, подушки безопасности и т.д. Для этого кузов автомобиля разбили на зоны, имеющие разную степень жесткости. Переднюю и заднюю изготовили более «податливыми», успешно поглощающими мощность удара, а корпус салона более жёсткая зона, чтобы ликвидировать возникновение травмоопасных ситуаций и вдавливание агрегатов во внутрь кузова. Энергопоглощение поддерживается с помощью смятия «в гармошку» некоторых силовых конструкций, которые могут принести ущерб здоровью пассажиров.
Было принято нетрадиционное решение в пассивной защищенности и увеличении жесткости кузова конструкторами Mercedes класса А. Для того чтобы двигатель, находящийся под коротким капотом, при аварии не мог причинить ущерб пассажирам, само днище было спроектировано конструкторами двойным образовался своего рода «бутерброд» с пустотным промежутком. Разумеется, при таковой сборке, помещенный фактически в самом низу движок, в случае фронтального удара вдавливается в этот промежуток, тем самым защищая пассажиров салона от повреждений. Также, стоит отметить тот факт, что в этом промежутке свободно разместились аккумулятор, бензобак, а также прочие агрегаты и узлы автомобиля.
Из чего и как изготавливают несущие кузова.
При изготовлении кузовов применяют листовое железо, имеющее разный набор параметров. Например, в местах, где силовые нагрузки повышены, применяют 2,5 мм лист металла, а для элементов «оперения» капота, крыльев, дверей, багажника 0,8-1,0 мм.
Все детали, из которых впоследствии появится кузов, соединяют при помощи нескольких видов электросварки. Кстати, некоторые компании применяют необычные методы соединения кузовных элементов, к примеру, применяют лазерную сварку, или же клепают заклёпками в сочетании с очень прочным клеем. В гамме материалов для изготовления несущих кузовов выбор не велик.
До этого времени в серийных автомашинах применялась исключительно листовое железо и, изредка, алюминий. В 80-х для того, чтобы уберечь кузов от ржавчины, начали использовать оцинкованное железо первый период с однослойным покрытием цинком, позднее стали покрывать с обеих сторон. Как результат, гарантии от сквозной ржавчины на кузове возросли от 6 до 10 лет, где-то даже до 12!

Из чего делают машины

Из чего делают кузова автомобилей?

Из чего делают кузова автомобилей

Тачки из подручных средств: 10 невероятных самоделок

Page 2

Из чего делают кузова автомобилей?

Из чего делают кузова автомобилей

Стальной кузов

Алюминиевый кузов

Пластиковый кузов

Кузов из композитных материалов

Из какого материала делают кузова автомобилей

Смотрите также