ตัวถังรถทำมาจากอะไร
Содержание
เมื่อพัฒนารถยนต์รุ่นใหม่ผู้ผลิตแต่ละรายพยายามเพิ่มพลวัตของผลิตภัณฑ์ แต่ในขณะเดียวกันก็ไม่กีดกันรถแห่งความปลอดภัย แม้ว่าประสิทธิภาพแบบไดนามิกส่วนใหญ่จะขึ้นอยู่กับประเภทของเครื่องยนต์ แต่ร่างกายของรถก็มีบทบาทสำคัญ ยิ่งหนักมากเท่าไหร่เครื่องยนต์สันดาปภายในก็จะต้องพยายามมากขึ้นเพื่อเร่งการขนส่ง แต่ถ้ารถมีน้ำหนักเบาเกินไปก็มักจะส่งผลเสียต่อ Downforce
ด้วยการทำให้ผลิตภัณฑ์ของตนมีน้ำหนักเบาผู้ผลิตจึงพยายามปรับปรุงคุณสมบัติทางอากาศพลศาสตร์ของร่างกาย (อากาศพลศาสตร์คืออะไรอธิบายไว้ใน รีวิวอื่น). การลดน้ำหนักของยานพาหนะไม่เพียง แต่ดำเนินการโดยการติดตั้งตัวเครื่องที่ทำจากวัสดุอัลลอยด์น้ำหนักเบาเท่านั้น แต่ยังรวมถึงชิ้นส่วนตัวถังที่มีน้ำหนักเบาด้วย มาดูกันว่าวัสดุใดบ้างที่ใช้ในการทำตัวถังรถรวมถึงข้อดีข้อเสียของแต่ละประเภท
ประวัติศาสตร์ของตัวถังรถ
ร่างกายของรถสมัยใหม่ได้รับความสนใจไม่น้อยไปกว่ากลไกของมัน นี่คือพารามิเตอร์ที่ต้องเป็นไปตาม:
- ติดทน. ในการชนกันไม่ควรทำร้ายคนในห้องโดยสาร ความแข็งแกร่งของแรงบิดควรตรวจสอบให้แน่ใจว่ารถยังคงอยู่ในรูปทรงเมื่อขับบนพื้นที่ที่ไม่เรียบ ยิ่งพารามิเตอร์นี้มีขนาดเล็กลงเท่าใดก็ยิ่งมีโอกาสมากขึ้นที่โครงรถจะเสียรูปทรงและรถจะไม่เหมาะสมสำหรับการใช้งานต่อไป ความสนใจโดยเฉพาะจะจ่ายให้กับความแข็งแรงของด้านหน้าของหลังคา การทดสอบที่เรียกว่า "กวางมูส" ช่วยให้ผู้ผลิตรถยนต์ทราบว่ารถจะปลอดภัยเพียงใดเมื่อชนสัตว์ที่มีรูปร่างสูงเช่นกวางหรือกวาง (ซากทั้งหมดตกลงบนกระจกหน้ารถและทับหลังด้านบนของหลังคาด้านบน)
- การออกแบบที่ทันสมัย ประการแรกผู้ขับขี่รถยนต์ที่มีความซับซ้อนให้ความสำคัญกับรูปร่างของตัวรถอย่างแม่นยำไม่ใช่เฉพาะในส่วนทางเทคนิคของรถเท่านั้น
- ความปลอดภัย. ทุกคนในรถจะต้องได้รับการปกป้องจากอิทธิพลภายนอกรวมถึงการชนด้านข้าง
- ความเก่งกาจ วัสดุที่ใช้ทำตัวถังรถต้องทนต่อสภาพอากาศที่แตกต่างกัน นอกเหนือจากความสวยงามแล้วงานทาสียังใช้เพื่อป้องกันวัสดุที่กลัวความชื้นที่ลุกลาม
- ความทนทาน ไม่ใช่เรื่องแปลกที่ผู้สร้างจะประหยัดวัสดุตัวถังซึ่งเป็นสาเหตุที่รถใช้งานไม่ได้หลังจากใช้งานเพียงไม่กี่ปี
- การบำรุงรักษา ดังนั้นหลังจากเกิดอุบัติเหตุเล็กน้อยคุณจะไม่ต้องโยนรถทิ้งการผลิตประเภทตัวถังที่ทันสมัยหมายถึงการประกอบแบบแยกส่วน ซึ่งหมายความว่าสามารถเปลี่ยนชิ้นส่วนที่เสียหายด้วยชิ้นส่วนใหม่ที่คล้ายกันได้
- ราคาไม่แพง. หากตัวถังรถทำจากวัสดุราคาแพงโมเดลที่ไม่มีผู้อ้างสิทธิ์จำนวนมากจะสะสมอยู่ในเว็บไซต์ของผู้ผลิตรถยนต์ สิ่งนี้มักไม่เกิดขึ้นเพราะคุณภาพไม่ดี แต่เป็นเพราะยานพาหนะมีราคาสูง
เพื่อให้รูปแบบตัวถังเป็นไปตามพารามิเตอร์เหล่านี้ผู้ผลิตต้องคำนึงถึงลักษณะของวัสดุที่ใช้ทำโครงและแผงตัวถังด้านนอก
เพื่อให้การผลิตรถยนต์ไม่ต้องใช้ทรัพยากรมากนักวิศวกรของ บริษัท จึงพัฒนารุ่นตัวถังดังกล่าวเพื่อให้สามารถรวมฟังก์ชันหลักเข้ากับรุ่นเพิ่มเติมได้ ตัวอย่างเช่นหน่วยหลักและชิ้นส่วนภายในติดอยู่กับโครงสร้างรถ
ในขั้นต้นการออกแบบของรถจะขึ้นอยู่กับกรอบที่ส่วนที่เหลือของเครื่องติดอยู่ ประเภทนี้ยังคงมีอยู่ในรถยนต์บางรุ่น ตัวอย่างของสิ่งนี้คือ SUVs เต็มรูปแบบ (รถจี๊ปส่วนใหญ่มีโครงสร้างตัวถังเสริม แต่ไม่มีโครงเรียกว่า SUV ประเภทนี้ ครอสโอเวอร์) และรถบรรทุก สำหรับรถยนต์คันแรกแต่ละแผงที่ติดกับโครงสร้างเฟรมไม่เพียง แต่ทำจากโลหะเท่านั้น แต่ยังทำจากไม้ด้วย
รุ่นแรกที่มีโครงสร้างไร้กรอบคือ Lancia Lambda ซึ่งเปิดตัวในปี 1921 Citroen B10 รุ่นยุโรปซึ่งออกจำหน่ายในปี 1924 ได้รับโครงสร้างตัวถังเหล็กชิ้นเดียว
การพัฒนานี้ได้รับความนิยมอย่างมากจนผู้ผลิตส่วนใหญ่แทบไม่ละทิ้งแนวคิดของตัวถังโมโนโคคที่ทำจากเหล็กทั้งหมด เครื่องเหล่านี้ปลอดภัย บริษัท บางแห่งปฏิเสธเหล็กด้วยเหตุผลสองประการ ประการแรกวัสดุนี้ไม่สามารถใช้ได้ในทุกประเทศโดยเฉพาะในช่วงสงคราม ประการที่สองตัวถังเหล็กมีน้ำหนักมากดังนั้นบางส่วนเพื่อที่จะติดตั้งเครื่องยนต์สันดาปภายในที่มีกำลังไฟต่ำกว่าจึงถูกทำลายในวัสดุตัวถัง
ในช่วงสงครามโลกครั้งที่สองเหล็กขาดตลาดทั่วโลกเนื่องจากโลหะนี้ถูกใช้อย่างสมบูรณ์สำหรับความต้องการทางทหาร ด้วยความปรารถนาที่จะลอยตัวอยู่ตลอดเวลา บริษัท บางแห่งจึงตัดสินใจที่จะผลิตร่างกายจากวัสดุอื่น ดังนั้นในช่วงหลายปีที่ผ่านมารถยนต์จึงปรากฏตัวครั้งแรกด้วยตัวถังอะลูมิเนียม ตัวอย่างของรุ่นดังกล่าวคือ Land Rover 1-Series (ตัวถังประกอบด้วยแผงอลูมิเนียม)
อีกทางเลือกหนึ่งคือโครงไม้ ตัวอย่างของรถยนต์ดังกล่าวคือการดัดแปลง Willys Jeep Stations Wagon Woodie
เนื่องจากตัวไม้ไม่ทนทานและต้องการการดูแลอย่างจริงจังความคิดนี้จึงถูกละทิ้งไปในไม่ช้า แต่สำหรับโครงสร้างอลูมิเนียมผู้ผลิตจึงคิดที่จะนำเทคโนโลยีนี้เข้าสู่การผลิตสมัยใหม่อย่างจริงจัง แม้ว่าสาเหตุหลักที่ชัดเจนคือการขาดแคลนเหล็ก แต่นี่ไม่ใช่แรงผลักดันที่ทำให้ผู้ผลิตรถยนต์เริ่มมองหาทางเลือกอื่น
- นับตั้งแต่เกิดวิกฤตน้ำมันเชื้อเพลิงทั่วโลกแบรนด์รถยนต์ส่วนใหญ่ต้องคิดทบทวนเทคโนโลยีการผลิตของตนใหม่ ประการแรกผู้ชมที่ต้องการมอเตอร์ที่ทรงพลังและมีขนาดใหญ่ลดลงอย่างรวดเร็วเนื่องจากต้นทุนเชื้อเพลิงสูง ผู้ขับขี่รถยนต์เริ่มมองหารถยนต์ที่โลภน้อยลง และสำหรับการขนส่งด้วยเครื่องยนต์ขนาดเล็กที่จะมีพลวัตเพียงพอจำเป็นต้องมีน้ำหนักเบา แต่ในขณะเดียวกันก็ต้องใช้วัสดุที่แข็งแรงเพียงพอ
- ทั่วโลกเมื่อเวลาผ่านไปมาตรฐานด้านสิ่งแวดล้อมสำหรับการปล่อยมลพิษของรถยนต์มีความเข้มงวดมากขึ้น ด้วยเหตุนี้จึงเริ่มมีการนำเทคโนโลยีมาใช้เพื่อลดการใช้เชื้อเพลิงปรับปรุงคุณภาพของการเผาไหม้ของส่วนผสมของเชื้อเพลิงอากาศและเพิ่มประสิทธิภาพของหน่วยพลังงาน ในการทำเช่นนี้คุณต้องลดน้ำหนักของรถทั้งหมด
เมื่อเวลาผ่านไปการพัฒนาเกิดขึ้นจากวัสดุผสมซึ่งทำให้สามารถลดน้ำหนักของยานพาหนะได้มากขึ้น ลองพิจารณาความผิดปกติของวัสดุแต่ละชนิดที่ใช้ในการผลิตตัวถังรถยนต์
ตัวถังเหล็ก: ข้อดีและข้อเสีย
องค์ประกอบส่วนใหญ่ของรถสมัยใหม่ทำจากเหล็กรีด ความหนาของโลหะในบางส่วนถึง 2.5 มม. นอกจากนี้วัสดุแผ่นคาร์บอนต่ำส่วนใหญ่จะใช้ในส่วนแบริ่ง ด้วยเหตุนี้รถจึงค่อนข้างเบาและทนทานในเวลาเดียวกัน
เหล็กวันนี้ไม่ขาดตลาด โลหะนี้มีความแข็งแรงสูงสามารถประทับตราองค์ประกอบที่มีรูปร่างแตกต่างกันได้และสามารถยึดชิ้นส่วนเข้าด้วยกันได้อย่างง่ายดายโดยใช้การเชื่อมแบบจุด เมื่อผลิตรถยนต์วิศวกรให้ความสำคัญกับความปลอดภัยแบบพาสซีฟและนักเทคโนโลยีให้ความสำคัญกับความง่ายในการแปรรูปวัสดุเพื่อให้ต้นทุนการขนส่งต่ำที่สุด
และสำหรับโลหะวิทยางานที่ยากที่สุดคือการเอาใจทั้งวิศวกรและนักเทคโนโลยี ด้วยคุณสมบัติที่ต้องการเหล็กเกรดพิเศษจึงได้รับการพัฒนาขึ้นซึ่งนำเสนอส่วนผสมที่ลงตัวระหว่างความสามารถในการดึงและความแข็งแรงเพียงพอในผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป ช่วยลดความยุ่งยากในการผลิตแผงตัวถังและเพิ่มความน่าเชื่อถือของโครงรถ
นี่คือประโยชน์เพิ่มเติมบางประการของตัวถังเหล็ก:
- การซ่อมแซมผลิตภัณฑ์เหล็กเป็นวิธีที่ง่ายที่สุด - เพียงแค่ซื้อชิ้นส่วนใหม่เช่นปีกและเปลี่ยนใหม่
- ง่ายต่อการกำจัด - เหล็กสามารถรีไซเคิลได้สูงดังนั้นผู้ผลิตจึงมีโอกาสได้รับวัตถุดิบราคาถูกเสมอ
- เทคโนโลยีการผลิตเหล็กแผ่นรีดง่ายกว่าการแปรรูปอะนาล็อกอัลลอยด์เบาดังนั้นวัตถุดิบจึงมีราคาถูกกว่า
แม้จะมีข้อดีเหล่านี้ผลิตภัณฑ์เหล็กก็มีข้อเสียที่สำคัญหลายประการ:
- ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปมีน้ำหนักมากที่สุด
- สนิมเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วบนชิ้นส่วนที่ไม่มีการป้องกัน หากองค์ประกอบไม่ได้รับการปกป้องโดยการทาสีความเสียหายจะทำให้ร่างกายใช้งานไม่ได้อย่างรวดเร็ว
- เพื่อให้เหล็กแผ่นมีความแข็งแกร่งเพิ่มขึ้นชิ้นส่วนจะต้องประทับตราหลายครั้ง
- ทรัพยากรของผลิตภัณฑ์เหล็กมีขนาดเล็กที่สุดเมื่อเทียบกับโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก
ปัจจุบันคุณสมบัติของเหล็กเพิ่มขึ้นโดยการเพิ่มองค์ประกอบขององค์ประกอบทางเคมีบางอย่างที่เพิ่มความแข็งแรงความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชั่นและลักษณะความเป็นพลาสติก (เหล็ก TWIP สามารถยืดได้ถึง 70% และตัวบ่งชี้ความแข็งแรงสูงสุดคือ 1300 MPa)
ตัวอลูมิเนียม: ข้อดีและข้อเสีย
ก่อนหน้านี้ใช้อลูมิเนียมเพื่อทำแผงที่ยึดกับโครงสร้างเหล็กเท่านั้น การพัฒนาสมัยใหม่ในการผลิตอะลูมิเนียมทำให้สามารถใช้วัสดุนี้ในการสร้างองค์ประกอบของเฟรมได้
แม้ว่าโลหะชนิดนี้จะไวต่อความชื้นน้อยกว่าเหล็ก แต่ก็มีความแข็งแรงและความยืดหยุ่นเชิงกลน้อยกว่า ด้วยเหตุนี้เพื่อลดน้ำหนักของรถจึงใช้โลหะนี้ในการสร้างประตูชั้นวางกระเป๋าฝากระโปรง ในการใช้อลูมิเนียมในเฟรมผู้ผลิตต้องเพิ่มความหนาของผลิตภัณฑ์ซึ่งมักจะทำงานกับการขนส่งที่ง่ายกว่า
ความหนาแน่นของโลหะผสมอลูมิเนียมนั้นน้อยกว่าเหล็กมากดังนั้นฉนวนกันเสียงในรถยนต์ที่มีตัวถังดังกล่าวจึงแย่กว่ามาก เพื่อให้แน่ใจว่าภายในรถดังกล่าวได้รับเสียงรบกวนภายนอกน้อยที่สุดผู้ผลิตใช้เทคโนโลยีลดเสียงรบกวนพิเศษซึ่งทำให้รถมีราคาแพงกว่าตัวเลือกที่คล้ายกันซึ่งมีตัวถังเหล็ก
การทำบอดี้อะลูมิเนียมในช่วงแรกจะคล้ายกับกระบวนการสร้างโครงสร้างเหล็ก วัตถุดิบแตกเป็นแผ่นแล้วประทับตราตามแบบที่ต้องการ ชิ้นส่วนถูกประกอบเข้าด้วยกันเป็นแบบทั่วไป การเชื่อมอาร์กอนใช้สำหรับสิ่งนี้เท่านั้น รุ่นที่มีราคาแพงกว่าใช้การเชื่อมจุดด้วยเลเซอร์กาวพิเศษหรือหมุดย้ำ
ข้อโต้แย้งเกี่ยวกับตัวอลูมิเนียม:
- วัสดุแผ่นนั้นง่ายต่อการประทับตราดังนั้นในกระบวนการผลิตแผงจึงจำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ที่มีประสิทธิภาพน้อยกว่าการปั๊มจากเหล็ก
- เมื่อเทียบกับตัวถังเหล็กรูปร่างที่เหมือนกันที่ทำจากอลูมิเนียมจะเบากว่าในขณะที่ความแข็งแรงยังคงอยู่ในระดับเดียวกัน
- ชิ้นส่วนแปรรูปและรีไซเคิลได้ง่าย
- วัสดุมีความทนทานมากกว่าเหล็ก - ไม่กลัวความชื้น
- ต้นทุนของกระบวนการผลิตต่ำกว่าเมื่อเทียบกับรุ่นก่อนหน้า
ผู้ขับขี่รถยนต์บางคนไม่เห็นด้วยที่จะซื้อรถที่มีตัวถังอะลูมิเนียม เหตุผลก็คือแม้จะเกิดอุบัติเหตุเล็กน้อย แต่การซ่อมรถก็มีราคาแพง วัตถุดิบนั้นมีราคาสูงกว่าเหล็กและหากจำเป็นต้องเปลี่ยนชิ้นส่วนเจ้าของรถจะต้องมองหาผู้เชี่ยวชาญที่มีอุปกรณ์พิเศษสำหรับการเชื่อมต่อที่มีคุณภาพสูงขององค์ประกอบ
ตัวเครื่องพลาสติก: ข้อดีและข้อเสีย
ครึ่งหลังของศตวรรษที่ยี่สิบถูกทำเครื่องหมายด้วยลักษณะของพลาสติก ความนิยมของวัสดุนี้เกิดจากการที่โครงสร้างใด ๆ สามารถทำจากมันได้ซึ่งจะมีน้ำหนักเบากว่าอลูมิเนียมมาก
พลาสติกไม่จำเป็นต้องทาสี เพียงพอที่จะเพิ่มสีย้อมที่จำเป็นลงในวัตถุดิบและผลิตภัณฑ์จะได้รับเฉดสีที่ต้องการ นอกจากนี้ยังไม่ซีดจางและไม่ต้องทาสีใหม่เมื่อมีรอยขีดข่วน เมื่อเทียบกับโลหะพลาสติกมีความทนทานมากกว่าไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำเลยจึงไม่เป็นสนิม
ต้นทุนในการทำแผงพลาสติกนั้นต่ำกว่ามากเนื่องจากไม่จำเป็นต้องใช้แท่นกดที่มีประสิทธิภาพในการทำลายนูน วัตถุดิบที่ให้ความร้อนเป็นของเหลวเนื่องจากรูปร่างของชิ้นส่วนของร่างกายอาจเป็นอะไรก็ได้ซึ่งยากที่จะบรรลุเมื่อใช้โลหะ
แม้จะมีข้อดีที่ชัดเจนเหล่านี้ แต่พลาสติกก็มีข้อเสียเปรียบอย่างมาก - ความแข็งแรงนั้นเกี่ยวข้องโดยตรงกับสภาพการใช้งาน ดังนั้นหากอุณหภูมิของอากาศภายนอกลดลงต่ำกว่าศูนย์ชิ้นส่วนจะเปราะ แม้แต่น้ำหนักเพียงเล็กน้อยก็อาจทำให้วัสดุแตกหรือปลิวเป็นชิ้น ๆ ได้ ในทางกลับกันเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นความยืดหยุ่นจะเพิ่มขึ้น พลาสติกบางประเภทจะเสียรูปเมื่อได้รับความร้อนจากแสงแดด
ด้วยเหตุผลอื่น ๆ ตัวพลาสติกจึงใช้งานได้น้อย:
- ชิ้นส่วนที่เสียหายสามารถรีไซเคิลได้ แต่กระบวนการนี้ต้องใช้อุปกรณ์พิเศษราคาแพง เช่นเดียวกับอุตสาหกรรมพลาสติก
- ในระหว่างการผลิตผลิตภัณฑ์พลาสติกสารอันตรายจำนวนมากถูกปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศ
- ชิ้นส่วนรับน้ำหนักของร่างกายไม่สามารถทำจากพลาสติกได้เนื่องจากวัสดุชิ้นใหญ่ก็ไม่แข็งแรงเท่าโลหะบาง ๆ
- หากแผงพลาสติกชำรุดสามารถเปลี่ยนแผงใหม่ได้ง่ายและรวดเร็ว แต่มีราคาแพงกว่าการเชื่อมแผ่นโลหะกับโลหะมาก
แม้ว่าในปัจจุบันจะมีการพัฒนาต่างๆที่ขจัดปัญหาส่วนใหญ่ที่ระบุไว้ แต่ก็ยังไม่สามารถนำเทคโนโลยีไปสู่ความสมบูรณ์แบบได้ ด้วยเหตุนี้กันชนเม็ดมีดตกแต่งแม่พิมพ์และเฉพาะในรถยนต์บางรุ่น - บังโคลนส่วนใหญ่ทำจากพลาสติก
ตัวคอมโพสิต: ข้อดีและข้อเสีย
คอมโพสิตหมายถึงวัสดุที่มีส่วนประกอบมากกว่าสองส่วน ในกระบวนการสร้างวัสดุคอมโพสิตจะได้รับโครงสร้างที่เป็นเนื้อเดียวกันเนื่องจากผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายจะมีคุณสมบัติของสารสอง (หรือมากกว่า) ที่ประกอบเป็นวัตถุดิบ
บ่อยครั้งที่คอมโพสิตจะได้มาจากการติดกาวหรือเผาชั้นของวัสดุที่แตกต่างกัน บ่อยครั้งเพื่อเพิ่มความแข็งแรงของชิ้นส่วนแต่ละชั้นที่แยกจากกันจะได้รับการเสริมเพื่อให้วัสดุไม่หลุดลอกในระหว่างการใช้งาน
คอมโพสิตที่ใช้กันทั่วไปในอุตสาหกรรมยานยนต์คือไฟเบอร์กลาส วัสดุได้มาจากการเติมฟิลเลอร์โพลีเมอร์ลงในไฟเบอร์กลาส องค์ประกอบภายนอกของร่างกายทำจากวัสดุดังกล่าวเช่นกันชนตะแกรงหม้อน้ำบางครั้งเลนส์ส่วนหัว (ส่วนใหญ่มักทำจากแก้วและรุ่นน้ำหนักเบาทำจากโพลีโพรพีลีน) การติดตั้งชิ้นส่วนดังกล่าวช่วยให้ผู้ผลิตสามารถใช้เหล็กในโครงสร้างของชิ้นส่วนรองรับของร่างกายได้ แต่ในขณะเดียวกันก็ให้น้ำหนักเบาเพียงพอ
นอกเหนือจากข้อดีที่ระบุไว้ข้างต้นวัสดุโพลีเมอร์ยังเป็นสถานที่ที่คุ้มค่าในอุตสาหกรรมยานยนต์ด้วยเหตุผลดังต่อไปนี้:
- น้ำหนักขั้นต่ำของชิ้นส่วน แต่ในขณะเดียวกันก็มีความแข็งแรงที่เหมาะสม
- ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปไม่กลัวผลกระทบที่รุนแรงของความชื้นและแสงแดด
- เนื่องจากความยืดหยุ่นในขั้นตอนของวัตถุดิบผู้ผลิตจึงสามารถสร้างชิ้นส่วนที่มีรูปร่างแตกต่างกันโดยสิ้นเชิงรวมถึงชิ้นส่วนที่ซับซ้อนที่สุด
- ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปดูสวยงามน่ารับประทาน
- คุณสามารถสร้างชิ้นส่วนของร่างกายขนาดใหญ่และในบางกรณีอาจเป็นทั้งร่างกายเช่นเดียวกับในกรณีของรถปลาวาฬ (อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับรถยนต์ดังกล่าวได้ใน รีวิวแยกต่างหาก).
อย่างไรก็ตามเทคโนโลยีที่เป็นนวัตกรรมใหม่ไม่สามารถเป็นทางเลือกที่สมบูรณ์สำหรับโลหะได้ มีหลายเหตุผลนี้:
- ค่าใช้จ่ายของฟิลเลอร์โพลีเมอร์สูงมาก
- รูปร่างสำหรับการทำชิ้นส่วนจะต้องสมบูรณ์แบบ มิฉะนั้นองค์ประกอบจะกลายเป็นน่าเกลียด
- ในระหว่างกระบวนการผลิตสิ่งสำคัญอย่างยิ่งที่จะต้องรักษาความสะอาดในสถานที่ทำงาน
- การสร้างแผงที่ทนทานนั้นใช้เวลานานเนื่องจากคอมโพสิตใช้เวลานานในการทำให้แห้งและชิ้นส่วนของร่างกายบางส่วนมีหลายชั้น เนื้อแข็งมักทำจากวัสดุนี้ สำหรับการกำหนดจะใช้คำว่า "monocoque" แบบมีปีก เทคโนโลยีสำหรับการสร้างร่างกายประเภทโมโนโคคมีดังนี้ ชั้นคาร์บอนไฟเบอร์ติดกาวด้วยโพลีเมอร์ ด้านบนของวัสดุจะถูกวางไว้อีกชั้นเพื่อให้เส้นใยอยู่ในทิศทางที่แตกต่างกันโดยส่วนใหญ่มักเป็นมุมฉาก หลังจากผลิตภัณฑ์พร้อมแล้วจะถูกวางไว้ในเตาอบพิเศษและเก็บไว้ในช่วงเวลาหนึ่งภายใต้อุณหภูมิสูงเพื่อให้วัสดุถูกอบและมีรูปร่างเป็นเสาหิน
- เมื่อชิ้นส่วนวัสดุคอมโพสิตพังลงมาจะซ่อมได้ยากมาก (มีการอธิบายตัวอย่างวิธีการซ่อมกันชนรถยนต์ ที่นี่);
- ชิ้นส่วนคอมโพสิตไม่ได้ถูกรีไซเคิลทำลายเท่านั้น
เนื่องจากต้นทุนสูงและความซับซ้อนในการผลิตรถยนต์ทั่วไปจึงมีชิ้นส่วนที่ทำจากไฟเบอร์กลาสหรืออะนาล็อกคอมโพสิตอื่น ๆ จำนวนขั้นต่ำ ส่วนใหญ่มักจะมีการติดตั้งองค์ประกอบดังกล่าวในรถซุปเปอร์คาร์ ตัวอย่างของรถคันนี้คือ Ferrari Enzo
จริงอยู่ โมเดลเฉพาะของซีรีส์พลเรือนบางรุ่นได้รับชิ้นส่วนที่มีมิติจากคอมโพสิต ตัวอย่างนี้คือ BMW M3 รถคันนี้มีหลังคาคาร์บอนไฟเบอร์ วัสดุมีความแข็งแรงที่จำเป็น แต่ในขณะเดียวกันก็ช่วยให้คุณเคลื่อนจุดศูนย์ถ่วงเข้าใกล้พื้นมากขึ้น ซึ่งจะเพิ่มแรงกดเมื่อเข้าโค้ง
อีกหนึ่งโซลูชันดั้งเดิมในการใช้วัสดุเบาในตัวรถแสดงให้เห็นโดยผู้ผลิต Corvette ซูเปอร์คาร์ที่มีชื่อเสียง เป็นเวลาเกือบครึ่งศตวรรษแล้วที่ บริษัท ใช้โครงโลหะเชิงพื้นที่ซึ่งติดตั้งแผงคอมโพสิตในแบบจำลอง
ตัวถังคาร์บอน: ข้อดีและข้อเสีย
ด้วยการถือกำเนิดของวัสดุอีกชนิดหนึ่งความปลอดภัยและในขณะเดียวกันความเบาของรถยนต์ก็ได้ขึ้นสู่ระดับใหม่ ในความเป็นจริงคาร์บอนเป็นวัสดุคอมโพสิตชนิดเดียวกันมีเพียงอุปกรณ์รุ่นใหม่เท่านั้นที่ช่วยให้คุณสร้างโครงสร้างที่ทนทานได้มากกว่าการผลิตโมโนโคค วัสดุนี้ใช้ในตัวถังของรถยนต์รุ่นดังเช่น BMW i8 และ i3 หากก่อนหน้านี้ใช้คาร์บอนในรถยนต์คันอื่นเป็นเพียงการตกแต่งรถยนต์เหล่านี้จะเป็นรถยนต์ที่ผลิตเป็นคันแรกของโลกซึ่งตัวถังทำจากคาร์บอนทั้งหมด
ทั้งสองรุ่นมีการออกแบบที่คล้ายกัน: ฐานเป็นแท่นโมดูลาร์ที่ทำจากอลูมิเนียม หน่วยและกลไกทั้งหมดของรถได้รับการแก้ไขแล้ว ตัวถังรถยนต์ประกอบด้วยสองส่วนซึ่งมีรายละเอียดการตกแต่งภายในอยู่แล้ว พวกเขาเชื่อมต่อกันในระหว่างการประกอบโดยใช้ที่หนีบสลักเกลียว ความไม่ชอบมาพากลของโมเดลเหล่านี้คือพวกมันถูกสร้างขึ้นด้วยหลักการเดียวกันกับรถยนต์คันแรกนั่นคือโครงสร้างเฟรม (น้ำหนักเบาที่สุดเท่าที่จะทำได้) ซึ่งจะได้รับการแก้ไขที่ได้รับการยกย่องอื่น ๆ ทั้งหมด
ในระหว่างกระบวนการผลิตชิ้นส่วนต่างๆจะเชื่อมต่อกันโดยใช้กาวพิเศษ นี่เป็นการจำลองการเชื่อมชิ้นส่วนโลหะ ข้อดีของวัสดุดังกล่าวคือมีความแข็งแรงสูง เมื่อรถมีความผิดปกติขนาดใหญ่ความแข็งแกร่งของแรงบิดของตัวถังจะป้องกันไม่ให้เสียรูปทรง
ข้อดีอีกประการหนึ่งของคาร์บอนไฟเบอร์คือต้องใช้คนงานขั้นต่ำในการผลิตชิ้นส่วนเนื่องจากอุปกรณ์ไฮเทคถูกควบคุมโดยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ตัวถังคาร์บอนทำจากชิ้นส่วนแต่ละชิ้นที่ประกอบขึ้นเป็นรูปทรงพิเศษ พอลิเมอร์ที่มีองค์ประกอบพิเศษถูกปั๊มเข้าไปในแม่พิมพ์ภายใต้แรงดันสูง ทำให้แผงมีความทนทานมากกว่าการหล่อลื่นเส้นใยด้วยตนเอง นอกจากนี้ยังต้องใช้เตาอบขนาดเล็กเพื่ออบของชิ้นเล็ก ๆ
ข้อเสียของผลิตภัณฑ์ดังกล่าวส่วนใหญ่รวมถึงต้นทุนที่สูงเนื่องจากมีการใช้อุปกรณ์ราคาแพงซึ่งต้องการบริการที่มีคุณภาพสูง นอกจากนี้ราคาของโพลีเมอร์ยังสูงกว่าอลูมิเนียมชนิดเดียวกันมาก และถ้าชิ้นส่วนเสียก็ไม่สามารถซ่อมแซมด้วยตัวเองได้
นี่คือวิดีโอสั้น ๆ - ตัวอย่างการประกอบตัวถังคาร์บอนของ BMW i8:
คำถามและคำตอบ:
สิ่งที่รวมอยู่ในตัวรถ? ตัวรถประกอบด้วย: กระจังหน้า, กระบังหน้า, เสาหน้า, หลังคา, เสา B, เสาหลัง, บังโคลน, แผงลำตัวและฝากระโปรงหน้า, ด้านล่าง
ตัวรถรองรับอะไร? เนื้อหาหลักคือกรอบพื้นที่ นี่คือโครงสร้างที่สร้างขึ้นในรูปแบบของกรงที่อยู่รอบปริมณฑลทั้งหมดของร่างกาย ร่างกายติดอยู่กับโครงสร้างรองรับนี้
