วัสดุใดที่ใช้ในการผลิตตัวถังรถยนต์?

วัสดุตัวรถมีหลากหลายและถูกนำมาใช้เพื่อให้ได้มาซึ่งประโยชน์คุณภาพหรือคุณสมบัติที่แต่ละคนมีให้ ดังนั้นจึงมักมีส่วนประกอบโครงสร้างหรือตัวถังรถที่ผสมผสานองค์ประกอบประเภทต่างๆ

ตามกฎแล้ว เหตุผลหลักที่กำหนดการมีอยู่ของวัสดุต่างๆ ในการผลิตตัวถังคือเป้าหมายที่ต้องทำให้สำเร็จ ลดน้ำหนักและเพิ่มความแข็งแรงและความปลอดภัยของคอลเลกชันเนื่องจากใช้วัสดุที่เบากว่า แต่แข็งแรงกว่า.

วัสดุพื้นฐานสำหรับตัวถังรถ

วัสดุที่ใช้เป็นหลักในการผลิตตัวถังในช่วงหลายปีที่ผ่านมามีดังนี้:

•  โลหะผสมเหล็ก: เหล็กกล้าและโลหะผสม
• อลูมิเนียมอัลลอยด์
• โลหะผสมแมกนีเซียม
• พลาสติกและโลหะผสมไม่ว่าจะเสริมแรงหรือไม่ก็ตาม
• เรซินเทอร์โมเซตติงด้วยไฟเบอร์กลาสหรือคาร์บอน
• Стекла

ในบรรดาวัสดุตัวถังรถทั้ง XNUMX ชนิดเหล็กเป็นวัสดุที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดรองลงมาคือพลาสติกอลูมิเนียมและไฟเบอร์กลาสซึ่งไม่ค่อยนิยมใช้ใน SUV นอกจากนี้สำหรับรถยนต์ระดับไฮเอนด์บางรุ่นส่วนประกอบแมกนีเซียมและคาร์บอนไฟเบอร์ก็เริ่มถูกรวมเข้าด้วยกัน

เกี่ยวกับบทบาทของวัสดุแต่ละชนิด เป็นที่น่าสังเกตว่ารถยนต์ส่วนใหญ่มีเหล็กอยู่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเกรดระดับกลางและระดับต่ำ นอกจากนี้ สำหรับรถยนต์ระดับกลาง คุณมักจะพบชิ้นส่วนอะลูมิเนียมบางประเภท เช่น ฝากระโปรงหน้า เป็นต้น ในทางกลับกัน ชิ้นส่วนอะลูมิเนียมมีความสำคัญกับรถยนต์ระดับพรีเมียม มีรถยนต์ในตลาดที่มีตัวถังเกือบทั้งหมดทำจากอลูมิเนียม เช่น Audi TT, Audi Q7 หรือ Range Rover Evoque

นอกจากนี้ควรสังเกตด้วยว่าขอบล้อสามารถปลอมแปลงเหล็กตกแต่งด้วยดุมล้อที่ทำจากพลาสติกหรืออลูมิเนียมหรือแมกนีเซียมอัลลอยด์

ในทางกลับกัน พลาสติกมีอยู่ในระดับที่สำคัญมากในรถยนต์สมัยใหม่ (มากถึง 50% ของชิ้นส่วนในรถยนต์บางรุ่น - พลาสติก) โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการตกแต่งภายในของรถ สำหรับวัสดุสำหรับตัวรถนั้น พลาสติกสามารถพบได้ในกันชนหน้าและหลัง ชุดแต่งรอบคัน โครงตัวถังและกระจกมองหลัง ตลอดจนแม่พิมพ์และองค์ประกอบตกแต่งอื่นๆ มีรุ่น Renault Clio ที่มีบังโคลนหน้าพลาสติกหรือตัวอย่างอื่นที่ไม่ค่อยพบ เช่น Citroen C4 คูเป้ ซึ่งติดกับประตูท้ายวัสดุสังเคราะห์

พลาสติกตามด้วยไฟเบอร์กลาสซึ่งโดยทั่วไปจะใช้ในการเสริมแรงพลาสติกโดยขึ้นรูปเป็นวัสดุผสมสำหรับส่วนประกอบโครงสร้างเช่นกันชนหน้าและหลัง นอกจากนี้ยังใช้โพลีเอสเตอร์หรือเรซินอีพ็อกซี่ที่ทนความร้อนเพื่อสร้างคอมโพสิต ส่วนใหญ่จะใช้ในอุปกรณ์เสริม สำหรับการปรับแต่ง แม้ว่าใน Renault Space บางรุ่นตัวถังจะทำจากวัสดุนี้ทั้งหมด นอกจากนี้ยังสามารถใช้ในบางส่วนของรถเช่นบังโคลนหน้า (Citroen C8 2004) หรือด้านหลัง (Citroen Xantia)

วิชาการ ลักษณะและการจำแนกประเภทของวัสดุหลักที่ใช้ในการผลิตตัวถัง

เนื่องจากวัสดุต่างๆ ของตัวรถสามารถเสียหายได้และจำเป็นต้องได้รับการซ่อมแซมในศูนย์บริการ จึงจำเป็นต้องทราบลักษณะเฉพาะของวัสดุนั้นๆ เพื่อนำมาซ่อมแซม ประกอบ และประกอบกระบวนการในแต่ละสถานการณ์

โลหะผสมเหล็ก

เหล็กจึงเป็นโลหะอ่อน หนัก และไวต่อผลกระทบของสนิมและการกัดกร่อนมาก อย่างไรก็ตาม วัสดุนี้ขึ้นรูป หลอมและเชื่อมได้ง่าย และประหยัด เหล็กที่ใช้เป็นวัสดุสำหรับตัวถังรถจะผสมกับคาร์บอนเล็กน้อย (0,1% ถึง 0,3%) โลหะผสมเหล่านี้เรียกว่าเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ นอกจากนี้ยังเพิ่มซิลิคอน แมงกานีส และฟอสฟอรัสเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติทางกลทั้งทางตรงและทางอ้อม ในกรณีอื่นๆ สารเติมแต่งมีวัตถุประสงค์เฉพาะเจาะจงมากขึ้น ความแข็งของเหล็กจะได้รับผลกระทบจากโลหะผสมที่มีเปอร์เซ็นต์ของโลหะ เช่น ไนโอเบียม ไทเทเนียม หรือโบรอน และใช้วิธีการแปรรูปแบบพิเศษเพื่อปรับปรุงคุณลักษณะ เช่น การชุบแข็งหรือการแบ่งเบาบรรเทาในการผลิต เหล็กที่มีความแข็งแกร่งหรือมีพฤติกรรมการชนที่กำหนด

ในทางกลับกันการลดความไวต่อการเกิดออกซิเดชั่นหรือการปรับปรุงเครื่องสำอางทำได้โดยการเพิ่มเปอร์เซ็นต์อลูมิเนียมเล็กน้อยรวมทั้งการชุบสังกะสีและการชุบสังกะสีหรือการอลูมิไนซ์

ดังนั้นตามส่วนประกอบที่รวมอยู่ในองค์ประกอบโลหะผสมเหล็กจึงถูกจัดประเภทและแบ่งประเภทย่อยดังนี้:

• เหล็กธรรมดาหรือประทับตรา
• เหล็กที่มีความแข็งแรงสูง
• เหล็กที่มีความแข็งแรงสูงมาก
• เหล็กกล้าที่มีความแข็งแรงสูงพิเศษ: มีความแข็งแรงและความเหนียวสูง (ฟอร์ทิฟอร์ม) พร้อมโบรอนเป็นต้น

ในการตรวจสอบว่าชิ้นส่วนรถยนต์ทำจากเหล็กก็เพียงพอที่จะทำการทดสอบด้วยแม่เหล็กในขณะที่โลหะผสมบางประเภทสามารถดูได้จากเอกสารทางเทคนิคของผู้ผลิต

อลูมิเนียมอัลลอยด์

อะลูมิเนียมเป็นโลหะอ่อนที่มีความแข็งแรงต่ำกว่าเหล็กส่วนใหญ่หลายระดับ และมีราคาแพงกว่าและยากต่อการซ่อมและบัดกรี อย่างไรก็ตาม มันลดน้ำหนักเมื่อเทียบกับเหล็กได้ถึง 35% และไม่อยู่ภายใต้การเกิดออกซิเดชันซึ่งโลหะผสมเหล็กจะไวต่อ

อลูมิเนียมใช้เป็นวัสดุสำหรับตัวถังรถยนต์และเป็นโลหะผสมที่มีโลหะเช่นแมกนีเซียมสังกะสีซิลิกอนหรือทองแดงและอาจมีโลหะอื่น ๆ เช่นเหล็กแมงกานีสเซอร์โคเนียมโครเมียมหรือไทเทเนียมเพื่อเพิ่มคุณสมบัติเชิงกล ... หากจำเป็นเพื่อปรับปรุงพฤติกรรมของโลหะนี้ในระหว่างการเชื่อมก็จะมีการเพิ่มสแกนเดียมเข้าไปด้วย

โลหะผสมอลูมิเนียมถูกจัดประเภทตามซีรีส์ที่พวกมันอยู่ดังนั้นโลหะผสมที่ใช้มากที่สุดในอุตสาหกรรมยานยนต์จึงเป็นส่วนหนึ่งของซีรีส์ 5000, 6000 และ 7000

อีกวิธีหนึ่งในการจำแนกโลหะผสมเหล่านี้คือความเป็นไปได้ของการชุบแข็ง สิ่งนี้เป็นไปได้สำหรับซีรีส์อัลลอยด์ 6000 และ 7000 ในขณะที่ซีรีส์ 5000 ไม่สามารถทำได้

วัสดุสังเคราะห์

การใช้พลาสติกเพิ่มขึ้นเนื่องจากน้ำหนักเบาความเป็นไปได้ในการออกแบบที่ยอดเยี่ยมมีความต้านทานการเกิดออกซิเดชันและต้นทุนต่ำ ในทางตรงกันข้ามปัญหาหลักคือประสิทธิภาพลดลงเมื่อเวลาผ่านไปและยังมีปัญหาในการครอบคลุมซึ่งต้องใช้กระบวนการเตรียมการบำรุงรักษาและการกู้คืนที่พิถีพิถันหลายขั้นตอน

โพลีเมอร์ที่ใช้ในอุตสาหกรรมยานยนต์แบ่งออกเป็นดังนี้:

• เทอร์โมพลาสติกเช่นโพลีคาร์บอเนต (PC) โพลีโพรพีลีน (PP) โพลีเอไมด์ (PA) โพลีเอทิลีน (PE) อะคริโลไนไตรล์บิวทาไดอีนสไตรีน (ABS) หรือแบบผสม
• เทอร์โมเซตติงเช่นเรซินอีพ็อกซี่เรซิน (EP) พลาสติกเสริมใยแก้ว (GRP) เช่น PPGF30 หรือเรซินโพลีเอสเตอร์ไม่อิ่มตัว (UP)
• อีลาสโตเมอร์.

ประเภทของพลาสติกสามารถระบุได้จากรหัสฉลากเอกสารทางเทคนิคหรือการทดสอบเฉพาะ

Стекла

ตามตำแหน่งที่พวกเขาครอบครองกระจกรถยนต์แบ่งออกเป็น:

• กระจกหลัง
• กระจกบังลม
• หน้าต่างด้านข้าง
• แว่นตานิรภัย

สำหรับประเภทของแก้วนั้นแตกต่างกัน:

• กระจกลามิเนต. ประกอบด้วยแก้วสองใบที่ติดกาวด้วยพลาสติก Polivinil Butiral (PVB) ซึ่งยังคงคั่นกลางระหว่างพวกเขา การใช้ฟิล์มช่วยลดความเสี่ยงต่อการแตกของกระจกช่วยให้การย้อมสีหรือการทำให้มืดลงส่งเสริมการยึดเกาะ
• กระจกนิรภัย. นี่คือแว่นตาที่ใช้แบ่งเบาบรรเทาในระหว่างกระบวนการผลิตรวมกับการบีบอัดที่แข็งแกร่ง สิ่งนี้จะเพิ่มจุดแตกหักอย่างมีนัยสำคัญแม้ว่าหลังจากข้ามขีด จำกัด นี้กระจกจะแตกออกเป็นชิ้นส่วนจำนวนมาก

การระบุประเภทของแก้วรวมถึงข้อมูลอื่น ๆ เกี่ยวกับกระจกนั้นจะอยู่บนซิลค์สกรีน / การทำเครื่องหมายบนกระจก สุดท้ายควรสังเกตว่ากระจกบังลมเป็นคุณลักษณะด้านความปลอดภัยที่ส่งผลโดยตรงต่อการมองเห็นของผู้ขับขี่ดังนั้นจึงเป็นเรื่องสำคัญที่จะต้องรักษาให้อยู่ในสภาพดีซ่อมแซมหรือเปลี่ยนใหม่หากจำเป็นโดยใช้วิธีการถอดติดตั้งและยึดกระจกที่ได้รับการรับรองจากผู้ผลิต

ข้อสรุป

การใช้วัสดุที่แตกต่างกันสำหรับตัวถังรถตอบสนองความต้องการของผู้ผลิตในการปรับให้เข้ากับฟังก์ชันเฉพาะของชิ้นส่วนรถยนต์แต่ละชิ้น ในทางกลับกันกฎข้อบังคับด้านการคุ้มครองสิ่งแวดล้อมที่เข้มงวดบังคับให้ต้องลดน้ำหนักของรถซึ่งเป็นสาเหตุที่จำนวนโลหะผสมใหม่และวัสดุสังเคราะห์ที่ใช้ในอุตสาหกรรมยานยนต์เพิ่มขึ้น