شناخت مواد اولیه بدنه خودرو در صنعت خودروسازی جهان

مواد اولیه بدنه خودرو در خودروهای مختلف متفاوت است. این مواد برای هر خودرو بسته به مزایا، کیفیت و ویژگی‌هایی که دارند و ارائه می‌دهند، انتخاب می‌شوند. به همین دلیل مواد اولیه بدنه خودرو در خودروهای موجود در بازار اکثراً با هم متقاوت هستند . به عنوان یک قاعده کلی، دلایل اصلی که وجود مواد مختلف در ساخت بدنه خودرو  را توجیه می‌کند، کاهش وزن و افزایش استحکام و ایمنی مجموعه از طریق استفاده از مواد سبک‌تر، اما بادوام‌تر است. برای آشنایی بیشتر با این مواد در این مقاله از مجله آچاره با ما همراه باشید.

 مواد اولیه بدنه خودرو

مواد اولیه بدنه خودرو که در سال‌های گذشته به طور عمده مورد استفاده قرار می‌گیرد به شرح زیر است:

• آلیاژهای آهن: فولاد و فولادهای آلیاژی
• آلیاژهای آلومینیوم
• آلیاژهای منیزیم
• پلاستیک‌ها و آلیاژهای آن‌ها، اعم از تقویت شده یا غیر تقویت شده
• رزین‌های ترموست با فایبرگلاس یا کربن
• شیشه

از بین پنج ماده برای بدنه خودروها، فولاد بیشترین استفاده را دارد و پس از آن پلاستیک، آلومینیوم و فایبرگلاس که در حال حاضر کمتر در SUVها استفاده می‌شود. علاوه بر این، برای برخی از وسایل نقلیه پیشرفته، مواد اولیه بدنه خودروی منیزیم و فیبر کربن شروع به یکپارچه شدن می‌کنند.

فولاد در اکثر خودروها به خصوص در خودروهای درجه متوسط ​​و پایین وجود دارد. همچنین در خودروهای میان رده، اغلب می‌توانید قطعات آلومینیومی مانند کاپوت و غیره را پیدا کنید. برعکس، وقتی صحبت از خودروهای درجه یک می‌شود، قطعات آلومینیومی اولویت دارند. خودروهایی در بازار وجود دارند که بدنه آن‌ها تقریباً به طور کامل از آلومینیوم ساخته شده است، مانند آئودی TT، آئودی Q7 یا رنج روور ایووک.

همچنین لازم به ذکر است که رینگ‌ها می‌توانند فولادی فرفورژه باشند که با روکش‌های ساخته شده از پلاستیک یا آلیاژ آلومینیوم یا منیزیم تزئین شده‌اند. از طرفی پلاستیک به عنوان مواد اولیه بدنه خودرو به میزان بسیار قابل توجهی در خودروهای مدرن (تا 50 درصد قطعات، در برخی خودروها) به خصوص در فضای داخلی خودرو وجود دارد. در مورد مواد اولیه بدنه خودرو، پلاستیک در سپرهای جلو و عقب، کیت‌های بدنه و بدنه آینه‌های دید عقب و همچنین قالب‌ها و برخی عناصر تزئینی دیگر یافت می‌شود. برخی از مدل‌های رنو وجود دارند که دارای گلگیرهای جلو پلاستیکی یا نمونه دیگری هستند که کمتر رایج هستند، به عنوان مثال مواد اولیه بدنه خودروی سیتروئن C4 کوپه مواد مصنوعی است.

پس از شیشه، پلاستیک‌ها در رتبه بعدی مواد اولیه بدنه خودرو قرار می‌گیرند که معمولاً از پلاستیک‌های تقویت شده استفاده می‌شود و یک ماده مرکب برای اجزای ساختاری مانند سپرهای جلو و عقب تشکیل می‌دهند. علاوه بر این، از رزین‌های مقاوم در برابر حرارت از پلی استر یا اپوکسی نیز به عنوان ماده اولیه بدنه خودرو استفاده می‌شود که در نتیجه کامپوزیت‌ها را تشکیل می‌دهند. آن‌ها عمدتاً در لوازم جانبی خودرو و برای تیونینگ استفاده می‌شوند، اگرچه در برخی از مدل‌های رنو اسپیس، بدنه تماماً از این ماده ساخته شده است. همچنین می‌توان از آن‌ها در برخی از قسمت‌های خودرو مانند گلگیرهای جلو (سیتروئن C8 2004 یا عقب سیتروئن زانتیا) استفاده کرد.

محاسبه رایگان هزینه تعمیرات خودرو !

ویژگی‌های فنی و طبقه‌بندی مواد اولیه بدنه خودرو

از آنجایی که مواد اولیه بدنه خودرو می‌توانند آسیب ببینند و نیاز به تعمیر در کارگاه دارند، باید ویژگی‌های آن‌ها را بدانید تا فرآیندهای تعمیر، مونتاژ و اتصال را در هر موقعیت خاص انجام دهید.

آلیاژهای آهن

آهن به عنوان یک فلز نرم، سنگین و بسیار حساس به زنگ زدگی و خوردگی است. با وجود این، این ماده به راحتی شکل می‌گیرد، آهنگری و جوش داده می‌شود و همچنین مقرون به صرفه است. آهن مورداستفاده به عنوان مواد اولیه بدنه خودرو با درصد کمی کربن (از 0.1٪ تا 0.3٪) آلیاژ می‌شود. این آلیاژها به فولادهای کم کربن معروف هستند. علاوه بر این، سیلیکون، منگنز و فسفر نیز برای بهبود خواص مکانیکی به طور مستقیم یا غیرمستقیم به آن اضافه می‌شود. در موارد دیگر، افزودنی‌ها خاص‌تر هستند. سختی فولاد تحت تأثیر آلیاژهایی با درصد معینی از فلزات مانند نیوبیم، تیتانیوم یا بور قرار می‌گیرد و برای بهبود عملکرد مواد اولیه بدنه خودرو از روش‌های فرآوری خاصی مانند سخت کردن یا تمپر کردن استفاده می‌شود. فولادهایی که قوی‌تر هستند یا رفتار برخوردی مشخصی دارند.

از طرف دیگر، کاهش حساسیت مواد اولیه بدنه خودرو به اکسیداسیون با افزودن درصد کمی آلومینیوم و همچنین گالوانیزه کردن و یا آلومینیزاسیون حاصل می‌شود.

بنابراین با توجه به اجزای موجود در آلیاژ، فولادها به صورت زیر طبقه‌بندی و دسته‌بندی می‌شوند:

• فولادها، ساده یا مهر شده.
• فولادهای با استحکام بالا.
• فولاد با استحکام بسیار بالا.
• فولاد با استحکام فوق‌العاده بالا: استحکام و شکل‌پذیری بالا (Fortiform)، با بور و غیره.

برای تشخیص دقیق فولادی بودن بدنه خودرو کافی است با آهنربا آزمایشی انجام دهید در حالی که با مراجعه به مستندات فنی سازنده می‌توان نوع خاصی از آلیاژ را پیدا کرد.

تعمیرات تخصصی خودرو با تیم حرفه‌ای آچاره

آلیاژهای آلومینیوم

آلومینیوم فلزی نرم است که استحکام آن چندین سطح کمتر از اکثر فولادها است و علاوه بر این، برای تعمیر و لحیم کاری، ماده گران‌تر و پیچیده‌تری است. با این حال، وزن را تا 35٪در مقایسه با فولاد کاهش می‌دهد و در معرض اکسیداسیون قرار نمی‌گیرد، در حالی که آلیاژهای فولادی همیشه در معرض اکسیداسیون قرار دارد.

آلومینیوم به عنوان مواد اولیه بدنه خودروها و همچنین آلیاژهای آن با فلزاتی مانند منیزیم، روی، سیلیکون یا مس استفاده می‌شود. همچنین ممکن است حاوی فلزات دیگری مانند آهن، منگنز، زیرکونیوم، کروم یا تیتانیوم باشد تا خواص مکانیکی آن‌ها افزایش یابد. در صورت لزوم برای بهبود رفتار این فلز در هنگام جوشکاری، اسکاندیم نیز به آن اضافه می‌شود.

آلیاژهای آلومینیوم بر اساس سری‌هایی که به آن تعلق دارند طبقه‌بندی می‌شوند، به طوری که تمامی آلیاژهای پرکاربرد در صنعت خودرو بخشی از سری‌های 5000، 6000 و 7000 هستند. روش دیگر برای طبقه‌بندی این آلیاژها به عنوان مواد اولیه بدنه خودرو از طریق کوئنچ است. برای آلیاژهای سری 6000 و 7000 امکان‌پذیر است در حالی که برای سری 5000 این امکان وجود ندارد.

مواد مصنوعی

استفاده از پلاستیک به دلیل وزن کم، قابلیت‌های طراحی فوق‌العاده‌ای که ارائه می‌دهد، پایداری در اکسیداسیون و هزینه کم آن‌ها در صنعت خودروسازی افزایش یافته است. در مقابل، مشکلات اصلی آن بدتر شدن عملکرد در طول زمان است و همچنین مشکلاتی در مورد پوشش آن وجود دارد که به چندین فرآیند دقیق آماده‌سازی، پشتیبانی و بازیابی نیاز دارد.

پلیمرهای مورد استفاده در صنعت خودرو به عنوان مواد اولیه بدنه خودرو به شرح زیر دسته‌بندی می‌شوند:

• ترموپلاستیک ها، مانند پلی کربنات (PC)، پلی پروپیلن (PP)، پلی آمید (PA)، پلی اتیلن (PE)، اکریلونیتریل بوتادین استایرن (ABS) یا مشتقات آن.
• ترموست مانند رزین‌ها، رزین‌های اپوکسی (EP)، پلاستیک‌های تقویت شده با فایبرگلاس (GRP) مانند PPGF30، یا رزین‌های پلی‌استر غیراشباع (UP).
• الاستومرها

نوع پلاستیک استفاده شده در مواد اولیه بدنه خودرو را می‌توان از طریق کد برچسب‌گذاری، مستندات فنی یا آزمایش‌های خاص تشخیص داد.

 شیشه به عنوان مواد اولیه بدنه خودرو

شیشه با توجه به موقعیتی که در ماشین قرار می‌گیرند به چند دسته تقسیم می‌شوند:

• شیشه‌های عقب
• شیشه‌های جلو
• پنجره‌های جانبی
• شیشه ایمنی

در مورد انواع شیشه:

• شیشه لمینت: از دو جداره تشکیل شده است که توسط یک پلی‌وینیل بوترال پلاستیکی (PVB) به هم چسبانده شده‌اند که بین آن‌ها قرار گرفته است. این ویژگی خطر شکستن شیشه را از بین می‌برد، اجازه می‌دهد تا رنگ یا تیره شود و چسبندگی آن را تقویت می‌کند.
• شیشه‌ حرارت دیده: این‌ها در طول فرآیند تولید شیشه‌های سکوریت شده هستند که با فشرده سازی قوی ترکیب می‌شوند. این کار به طور قابل توجهی نقطه شکست شیشه را افزایش می‌دهد، اگرچه پس از غلبه بر این محدودیت، شیشه بعد از شکستن به قطعات زیادی می‌شکند.

شناسایی نوع شیشه و همچنین سایر اطلاعات مربوط به آن بر روی خود شیشه قرار دارد. می‌شود.

 کلام آخر

استفاده از مواد مختلف برای مواد اولیه بدنه خودرو، نیاز سازندگان را برای انطباق با عملکردهای خاص هر قطعه خودرو برآورده می‌کند. از سوی دیگر، به دلیل الزامات نظارتی سخت‌گیرانه برای حفاظت از محیط‌زیست، کمپانی‌ها موظف به کاهش وزن وسیله نقلیه هستند، بنابراین تعداد آلیاژهای فلزی جدید و مواد مصنوعی که در صنعت خودرو استفاده می‌شود در حال افزایش است.