Eine Technologie, die ihrer Zeit voraus ist. Von weich bis ultrahochfest – die Evolution der Stähle in der Karosserie

Die Karosserie der ersten VAZ-Modelle, das sogenannte "klassische" Layout, entsprach den Anforderungen seiner Zeit und war eine Struktur, die aus mehreren großformatigen Teilen (Dach, Motorhaube, Bodenbleche, Stirnwand) und einer Vielzahl von Schweißbaugruppen, einschließlich relativ einfacher Kleinteile. Das Design bestimmte sowohl die Anforderungen an Materialien als auch Technologien des Stanzens und Schweißens.

So wurde der Großteil der Teile aus kaltgewalztem Stahl der 08Yu-Ziehungskategorien SV, OSV hergestellt, und die einfachsten Teile wurden aus den Stählen 08kp und 08ps der Kategorie VG-Zeichnung hergestellt. Walzprodukte der ersten Gruppe der Oberflächenveredelung, entsprechend den Kategorien OSV- und VOSV-Hauben für vordere Karosserieteile, wurden hauptsächlich im Ausland gekauft.

Der Komplex zum Schweißen von Karosserien klassischer Modelle (VAZ-2101 - VAZ-2107) bestand aus Produktionslinien auf Basis von Mehrpunktschweißmaschinen und manuellen Schweißständen. Das heißt, Ausrüstung zum Schweißen von blanken Stählen. Es zeichnete sich durch hohe Leistung, relative Kompaktheit, Zuverlässigkeit im Betrieb, gute Wartbarkeit und gleichzeitig unzureichende Flexibilität aus, was nicht zu einer Änderung des Teiledesigns bei der Modernisierung eines Autos oder der Änderung einer Modellpalette beitrug , und hatte Einschränkungen beim Schweißen von Teilen aus verzinktem Stahl. Insbesondere im letzteren Fall hat es seine Produktivität aufgrund der Notwendigkeit von Stopps für die periodische manuelle Reinigung der Elektroden von Kontaktmaschinen erheblich reduziert.

Als die Fahrzeugfamilie VAZ-2108 in Produktion ging, hatten sich die Anforderungen an die Karosserie geändert. Dementsprechend unterschiedlich sind auch die Herangehensweisen an seine Gestaltung. Zum Beispiel hat der Körper des VAZ-2108 im Gegensatz zum Körper des VAZ-2101 keine Teile und Baugruppen, die bei der Fertigstellung des schwarzen Körpers installiert sind. Es besteht aus einem Rahmen und abnehmbaren Einheiten (Türen, Motorhaube, Kotflügel) und der Rahmen besteht aus fünf Haupteinheiten: Boden, rechte und linke Seitenwände, Windschutzscheibenrahmen und Dach. Dadurch ist das Design technologisch fortschrittlicher geworden und die Anzahl der Teile und Baugruppen hat abgenommen. Wenn beispielsweise die Karosserie eines VAZ-21013 aus 536 Teilen bestand, bestand die Karosserie eines VAZ-2108 aus 368. Dadurch war es möglich, sowohl die Anzahl der Montage- und Schweißarbeiten als auch die Anzahl der zu reduzieren Schweißpunkte. (Letzteres zum Beispiel von 7300 auf 4300.) Gleichzeitig stieg der Schweißanteil in automatischen Linien von 45 auf 96 %. Infolgedessen sank die Arbeitsintensität des Karosseriebaus von 9,89 auf 6,7 Normstunden, die Zahl der Arbeiter in Schweißereien - um 350 Personen.

Autos der VAZ-2108-Familie waren die ersten unter den Haushaltsfahrzeugen, bei denen Teile aus galvanisch verzinktem Stahl verwendet wurden, um die Korrosionsbeständigkeit der Karosserie zu erhöhen. Es gibt insgesamt 16 solcher Teile, und ihr Gewicht beträgt ~ 11% des gesamten Körpergewichts.

Das Aufkommen eines neuen Materialtyps hat die Technologie des Karosseriebaus stark beeinflusst. Tatsache ist, dass das Stanzen von Teilen aus verzinktem Stahl viel schwieriger ist: Die Beschichtung beeinflusst den Reibungskoeffizienten in der Kontaktzone des Werkstücks mit dem Stempel und damit die Bedingungen des Metallflusses während des Umformens und Ziehens erheblich; die Oberflächenschicht neigt zum Abschälen und Abschälen unter den Bedingungen der plastischen Verformung des Grundmetalls und der Kontaktwirkung von der Seite des Stanzwerkzeugs Aufgrund dieser Merkmale erfordert das Stanzen von galvanisch verzinktem Stahl zusätzliche Kosten und eine Verschärfung der technologischen Disziplin. Um beispielsweise beim Schneiden von Werkstücken eine Delamination der Beschichtung in der Schneidzone und deren anschließende Übertragung von den Kanten der Werkstücke auf den Stempelspiegel zu vermeiden, ist es erforderlich, die Spalte im Schneidwerkzeug sehr genau einzuhalten. Andernfalls werden beim Stanzen bei sehr hohen Anpressdrücken die abgekratzten Zinkmikropartikel an die Oberfläche des Stempels geschweißt, koagulieren allmählich und sammeln sich in Form von ziemlich großen Metallwucherungen an, die die Oberfläche des Blechs verletzen, Mängel in Form von Beulen hinterlassen, was für die vorderen Karosserieteile völlig inakzeptabel ist. ...

Die zweite Gruppe von Merkmalen verzinkter Stähle ist im Vergleich zu blankem Metall, Schweißbarkeit und erhöhtem Verschleiß der Schweißelektroden am schlechtesten. Denn die Zinkbeschichtung erhöht die Übergangswiderstände in den Paaren „Elektrode – Teil“ und „Teil – Teil“. Folglich reduziert es den Schweißstrom und die Wärmemenge im Bereich der zu schweißenden Verbindung. Um dieses Phänomen zu kompensieren, muss der Schweißstrom je nach Beschichtungsart um 5-15% erhöht werden. Bei hohen Strömen, Temperaturen und Drücken beginnt das Elektrodenmaterial jedoch aktiv mit Zink zu interagieren und bildet niedrigschmelzende Eutektika (Messing). Dadurch wird die Elektrode sehr "willig" entlang von Mikrorauhigkeiten mit der Blechoberfläche verschweißt und verursacht beim Öffnen des Kontakts einen erhöhten Abtrag der Kontaktoberfläche. In diesem Fall nimmt die Masse dieser Oberfläche zu, wodurch die Stromdichte im Kontakt und der Durchmesser des Kerns der Schweißstelle abnehmen. Darüber hinaus erhöht eine sich allmählich bildende Messingschicht auf der Kontaktfläche der Elektrode deren elektrischen Widerstand und verringert dementsprechend die in der Schweißverbindung freigesetzte Wärmemenge, was auch den Durchmesser des Kerns der Schweißstelle verringert.

Es war offensichtlich, dass es nur einen Weg gab, die aufgeführten Probleme zu lösen - auf Geräte umzusteigen, die den Schweißstrom automatisch einstellen und die Arbeitsfläche der Elektroden regelmäßig reinigen. Und das taten sie auch: VAZ stellte auf automatische Linien und Pfosten mit Robotersystemen um, die in Zusammenarbeit mit den Firmen "Siaki" und "Cook" entstanden.

Die nächste Stufe in der Entwicklung der Karosserie war die Entwicklung und Produktion von Autos der VAZ-2110-Familie. In dieser Phase wurden weitgehend die besten technischen Lösungen übernommen, die an der VAZ-2108-Familie getestet wurden. So ist beispielsweise die Gesamtzahl der Karosserieteile trotz des komplexeren Designs im Vergleich zum VAZ-2108 um 20 Stück gesunken und die Anzahl der Schweißpunkte nur um 478 (10 %) gestiegen. Die Notwendigkeit, die modernen Anforderungen der Wirtschaft zu erfüllen, zwang jedoch dazu, die Aerodynamik des Autos zu verbessern und dadurch die Form der Teile zu komplizieren. Dies führte zu einem verstärkten Einsatz von Hightech-Stanzstählen, einer noch stärkeren Verschärfung der Anforderungen an Betriebsmittel und Stanzmaschinen. Daher war es für das Projekt notwendig, fünf neue automatische Stanz- und Stanzlinien zu kaufen und zu installieren, darunter eine für Russland einzigartige Sechs-Positionen-Automatenpresse mit einer Kraft von 32.000 kN mit einem hydraulischen Marktkissen in der ersten Position, hergestellt von der deutschen Firma Erfurt und zum Stanzen von großformatigen Teilen bestimmt ... Darüber hinaus beherrschten die einheimischen Hüttenwerke OJSC NLMK (Lipetsk), Severstal (Cherepovets), MMK (Magnitogorsk), AO LMZ (Lysva) zusammen mit TsNIICHM, benannt nach Bardin (Moskau), unter der technischen Leitung von VAZ die Produktion moderner Automobile. Stahlbleche, auch mit Zinküberzügen, die es ermöglichten, den aktuellen Bedarf der heimischen Automobilindustrie nach hochwertigen Walzprodukten vollumfänglich zu decken. Einschließlich fast des gesamten Bedarfs von VAZ an kaltgewalztem Blech der ersten Gruppe der Oberflächenveredelung (-155 Tausend Tonnen pro Jahr, davon 41 Tausend Tonnen verzinkter Stahl), feuerverzinkt (-9 Tausend Tonnen pro Jahr) und Elektro -verzinkte (-76 Tausend Tonnen pro Jahr) Stähle.

Um die Qualität der Stanzteile zu verbessern, wird derzeit mit Hüttenwerken am Einsatz einer neuen Generation von Konservierungs- und Technologieschmierstoffen für Bleche, der Einführung von Spezialwaschmaschinen für besonders kritische Karosserie-Frontteile gearbeitet. Es werden Maßnahmen entwickelt, um das Eindringen zusätzlicher Verunreinigungen auf die Oberfläche des Walzproduktes während der Verarbeitung (Zuschnitte, Lagerung, Transport und Stanzen) auszuschließen.

Das Auftragsvolumen von verzinktem Stahl im Körper des VAZ-2110 erreichte 52 % seiner Masse. Dass in Kombination mit der zusätzlichen Behandlung von Gefahrenbereichen mit speziellen Schutzverbindungen und hochwertige Lackierung garantiert den Schutz seiner Teile vor durch Korrosion für bis zu sechs Jahre. Die zunehmende Anzahl von Teilen aus verzinktem Stahl hat jedoch das Problem der Sicherstellung der Stanzqualität weiter verschärft. Insbesondere zur Verringerung der Zinkanhaftung ist ein zusätzlicher manueller Reinigungsvorgang des Matrizenspiegels erforderlich. Das wirkt sich natürlich auf den Arbeitsaufwand bei der Teileherstellung und die Produktivität der Ausrüstung aus. Daher führt VAZ vorbereitende Arbeiten zum Erwerb einer Lizenz und zur Entwicklung der Technologie der Verchromung der Umformflächen von Matrizen durch, mit der Sie, wie Sie wissen, das Problem auf modernem Niveau lösen können.

Die weit verbreitete Verwendung von verzinkten Stählen erforderte die Einführung neuer Lösungen in Bezug auf den gesamten Schweißkomplex, einschließlich einer erheblichen Komplikation sowohl der Mechanik als auch der Steuersysteme der Schweißlinien: Jetzt hat die Gesamtzahl der verwendeten Schweißroboter 220 Stück erreicht. Zu den automatischen Linien gehörten neben den klassischen Schweißstationen auch die Stationen zum Bestreichen der Karosserie mit Mastix vor dem Schweißen und zum Auftragen von hochfestem Kleber auf die Motorhaubenfuge vor dem Bördeln. In Schweißlinien wurde zum ersten Mal in unserem Land in großen Mengen (~ 50 Stück / Körper) das halbautomatische und automatische Lichtbogenkontaktschweißen von Bolzen verwendet, das das traditionelle Buckelschweißen ersetzt, das das Stanzen von Löchern in das Blech erfordert .

Das Auto VAZ-1118 ist ein weiterer Schritt zur Verbesserung der Sicherheit und Korrosionsbeständigkeit der Karosserie. Und obwohl das Einsatzvolumen verzinkter Stähle hier auf dem Niveau der Karosserie des VAZ-2110 blieb, hat sich die Struktur dieses Volumens erheblich verändert: Der Anteil an feuerverzinktem Stahl ist deutlich gestiegen und der Anteil an Elektro -verzinkter Stahl hingegen hat abgenommen, wodurch die Oberfläche der durch eine Zinkbeschichtung geschützten Teile erheblich vergrößert werden konnte. Wenn die Karosserie des VAZ-2110 also eine verzinkte Oberfläche von 29% hatte, waren es beim VAZ-2118 bereits 52%.

Der Übergang zu feuerverzinktem Stahl ist auch wirtschaftlich vorteilhaft: Die technologischen Herstellungskosten dieses Stahls sind 10-15% niedriger als die von galvanisch verzinktem Stahl. Darüber hinaus ist es in Bezug auf das Stanzen technologisch fortschrittlicher. Erstens basiert es auf ultra-kohlenstoffarmen Stählen mit hoher Duktilität (IF-Stähle); zweitens hat eine Beschichtung aus einem weicheren Metall die gleiche Wirkung wie ein Festschmierstoff, dh sie erleichtert den Stanzprozess in gewissem Maße und verbessert die Bedingungen für den Metallfluss.

Das Problem der Sicherstellung der Schweißbarkeit von feuerverzinktem Stahl wird durch den Einsatz von Schweißrobotern mit moderner Steuerung für den Schweißzyklus und die automatische Elektrodenreinigung gelöst. Um die Kosten der Elektrodenmaterialien zu reduzieren, werden Elektroden vom Kappentyp mit einem internen Landekonus verwendet.

Das zweite Merkmal des VAZ-1118-Körpers ist die breitere Verwendung von niedriglegierten und zweiphasigen (ferritisch-martensitischen) Stählen mit erhöhter Festigkeit als beim VAZ-2110, die von der heimischen metallurgischen Industrie (NLMK und CherMK .) beherrscht werden ). Ein solcher Übergang erhöht erstens die Stärke und das Niveau passive Sicherheit zum anderen reduziert die Karosserie ihren Materialverbrauch (Eigengewicht) und wirkt sich positiv auf die Dynamik, die Kraftstoffeffizienz und andere Verbrauchseigenschaften des Autos aus.

Diese Stähle haben zwar eine etwas geringere Plastizität als herkömmliche Stähle und infolgedessen eingeschränkte Ziehfähigkeiten, erhöhte Rückfederung, Entwicklung schwere Ladung für Stanzgeräte usw. All dies wurde bei der Entwicklung sowohl der Karosseriestruktur des VAZ-2118-Autos als auch der Technologie seiner Herstellung berücksichtigt. Die Technologie basiert beispielsweise auf Robotersystemen, die ursprünglich für eine deutliche Zunahme des Einsatzes von feuerverzinktem Stahl konzipiert wurden. Darüber hinaus stieg die Anzahl der Roboter auf 360, dh im Vergleich zum Schweißkomplex des VAZ-2110-Autos, um 64 %. Gleichzeitig hat sich die Herangehensweise an den Bau der automatischen Linien selbst stark verändert. Roboter einer neuen Generation mit einer Tragfähigkeit von 150/200/300 kg ermöglichten den Wechsel zum technologischen Schema des sogenannten "Robotergartens", in dem Automaten nicht nur Schweißvorgänge ausführen, sondern auch die Knoten manipulieren bei der Fertigstellung des Körpers auf stationären Zangen und auch von Pfosten zu Pfosten übertragen ... Dies ermöglichte es, auf komplexe traditionelle Linearförderer zu verzichten und die technologische Flexibilität der Ausrüstung bei der späteren Modernisierung von Fahrzeugen erheblich zu erhöhen. Und vor allem die Verwendung moderner spezialisierter Computermodellierungspakete zur Optimierung des Durchsatzes der Linien und der Lagerkapazitäten, des Entwurfs, der Herstellung und der Zertifizierung aller technologischen Ausrüstungen für Schweißlinien unter Verwendung mathematischer Modelle von Karosserieteilen. Letztlich - um Karosseriemontage und optimale Karosseriegeometrie zu gewährleisten. Darüber hinaus erfolgt die Optimierung von Montage- und Schweißvorgängen, die Bewertung der Herstellbarkeit der Karosseriestruktur für den Zugang der Schweißzange zur Schweißstelle bereits bei der Konstruktion der Schweißanlage, was die Kosten deutlich senkt und die Arbeitsabläufe verkürzt Vorbereitungszeit für die Produktion.

Die Automobilindustrie ist einer der größten Verbraucher von Strukturmaterialien weltweit. Gleichzeitig schafft der steigende Ressourcenbedarf Wettbewerb zwischen den Herstellern Verschiedene Materialien, stimuliert den Fortschritt bei der Entwicklung neuer Typen und der Qualitätsverbesserung.

Trotz des zunehmenden Einsatzes neuer Konstruktionswerkstoffe in der Automobilindustrie spielt Walzstahl weiterhin eine führende Rolle in der Produktion. Im Durchschnitt macht ein russischer Pkw also 75 % der fertigen Walzprodukte, Hardware und Stahl Röhren und 25 % sind Gusseisen, Nichteisenmetalle, Kunststoffe, Gummi, Glas und andere Materialien. In Bezug auf das spezifische Gewicht gegenüber Kunststoffen und Leichtmetallen nachgebend, bieten Stahlprodukte eine höhere Festigkeit und dementsprechend Zuverlässigkeit und Sicherheit.
Zu Sowjetzeiten war der Stahlverbrauch in der Industrie bei vergleichbaren Pkw-Produktionsmengen durch den Einsatz ressourcenintensiverer Technologien deutlich höher. Also im Jahr 1990 mit einem Produktionsvolumen von 1,82 Millionen Einheiten. der verbrauch aller gewalzten eisenmetalle betrug 3,64 millionen tonnen und 2008 bei vergleichbarer produktion (1,8 millionen stück) nur 2,5 millionen tonnen.
Anforderungen an Automobilstahl sind ein wesentlicher Bestandteil Allgemeine Anforderungen zu einem modernen Auto. Im Laufe der Zeit unterliegen sie bestimmten Veränderungen. Dies liegt zum einen an den steigenden Anforderungen an das Gewicht des Autos: Je kleiner es ist, desto sparsamer wird Kraftstoff verbraucht, die Umwelt wird weniger belastet und es können mehr Optionen und Ausstattungen hinzugefügt werden. Die zweite Richtung ist die Erhöhung der Sicherheitsstandards, deren Umsetzung eine maximale Verstärkung des Karosserierahmens zum Schutz von Personen und Verformbarkeit erfordert externe Elemente um Stöße zu absorbieren. Der dritte Bereich sind die Kosten für Herstellung, nachträgliche Wartung und Entsorgung. Dieser Faktor sichert den Erhalt der Spitzenposition von Stahl im Vergleich zu anderen Werkstoffen, da Stahl immer wieder recycelt wird: alt Verkehrsmittel kann verschrottet werden und aus gebrauchtem Stahl kann ein neues Auto hergestellt werden.

Die Automobilindustrie stellt daher sehr hohe Anforderungen an Stahl, da dieser zunächst zwei diametral entgegengesetzte Kriterien erfüllen muss. Einerseits setzt die Forderung nach Gewichtsreduzierung der Produkte den Einsatz hochfester Werkstoffe voraus, andererseits setzt die Zunahme der Anforderungen an die Herstellbarkeit der Produktion den Einsatz hochplastischer Werkstoffe voraus.
Abhängig vom Verhältnis von Festigkeits- und Duktilitätskennzahlen (Stanzbarkeit) gibt es derzeit drei Hauptklassen von kaltgewalzten Stählen für die Automobilindustrie.
Erstens ist es weiche Stähle(Flussstähle), die sich markenmäßig praktisch nicht von denen unterscheiden, die zu Zeiten der UdSSR gemeistert und produziert wurden, nur mit strengeren Anforderungen an die chemische Zusammensetzung und dem sogenannten IF (pure low carbon) und IS (isotrope) Stähle. Sie lassen sich leicht stanzen und zur Herstellung von Außenplatten verwenden. Die Kategorie der Baustähle ist in der russischen Automobilindustrie nach wie vor die häufigste. Weichstähle werden in Türen, Motorhauben und Dächern verwendet, wo sehr tiefziehendes Metall erforderlich ist. Der Hauptnachteil herkömmlicher kohlenstoffarmer Stähle sind ihre reduzierten Festigkeitsindikatoren: Bei einem Unfall wird ein Auto aus solchen Stählen stark verformt und die Verletzungsgefahr ist hoch.
Zweitens ist es hochfeste Stähle(Hochfeste Stähle, HSS). Die Festigkeit wird nicht durch eine unterschiedliche chemische Zusammensetzung erreicht, sondern durch Veränderungen im Kristallgitter des Metalls (Phasenumwandlungen), die durch eine komplexere technologische Verarbeitung auftreten. In russischen Autos werden hauptsächlich Stähle einer höheren Festigkeitsklasse für Teile des Kraftrahmens der Maschine verwendet, da sie erhöhten Belastungen standhalten müssen.
MIT Anfang XXI Jahrhundert, die sog extra hochfeste Stähle(Advanced-hochfester Stahl, AHSS). Im Gegensatz zu hochfesten Stählen wird die Festigkeit und Umformbarkeit in dieser Klasse durch das Vorhandensein von zwei oder mehr Arten von Kristallen (Phasen) unterschiedlicher Härte erreicht. Dies wird durch eine noch komplexere mechanische und thermische Bearbeitung erreicht.
Neuerdings gibt es auch eine vierte Klasse - ultrahochfeste Stähle(Ultrahochfeste Stähle, UHSS). Es umfasst Stähle einer neuen Generation, die im Vergleich zu den ersten drei Klassen eine höhere Festigkeit bei deutlich besseren Stanzeigenschaften aufweisen.

Die Struktur der für die Herstellung eines Autos verwendeten Materialien im weltweiten Durchschnitt im Jahr 2007,%

Quelle: Ducker weltweit.

Ein Beispiel für den Einsatz von hoch- und extrahochfesten Stählen im Auto ist Audi-Modell F5. Der Anteil der normalen Baustähle in der Karosserie dieser Frequenzweiche beträgt 31% (davon bestehen aus besonders schwer zu stanzenden Elementen sowie äußeren Teilen, die beim Aufprall Energie absorbieren), hochfest - mehr als 44% ( fast den gesamten Powerframe, der die Insassen schützt), besonders hochfest - fast 25 % (davon mit 9,1 % ultrahochfesten Stählen der neuen Generation, die in den kritischsten Bereichen eingesetzt werden).

Hochfeste Stahlanwendungen: Audi Q5

Quelle: MMK.

Im Vergleich zu ausländischen Autos werden Stähle mit höheren Festigkeitsklassen in Autos russischer Marken nicht häufig verwendet. Alle Karosserieteile russischer Autohersteller werden nach wie vor aus kohlenstoffarmen Stahlsorten hergestellt. Hohe Festigkeit geht an das Sicherheitssystem (interne Teile). In Modellen Lada samara und Lada Kalina enthalten ca. 5 % bzw. 18 % Teile aus hochfesten Stählen. Zum Vergleich: In Europa, den USA und Japan enthält eine Autokarosserie durchschnittlich 40 % Teile aus solchen Stählen. Metall der AHSS-Klasse wird von inländischen Autofabriken nicht verwendet.

Lada Kalina Karosserierahmenmaterialien,%

Quelle: JSC AVTOVAZ.

Die Gründe für den geringen Entwicklungsstand hochfester Stähle sind mit den finanziellen Schwierigkeiten der Automobilfabriken verbunden, die sie zwingen, nach Möglichkeiten zur Reduzierung der Material- und Komponentenkosten zu suchen, sowie die Unfähigkeit, Lösungen zu finden Technische Probleme im Zusammenhang mit der Umstellung auf neue Materialien. Jede wesentliche Änderung der Verbrauchsstruktur wird durch die Notwendigkeit erschwert, Mittel für die begleitende Modernisierung von Geräten und technischen Einrichtungen zu finden.
Für die heimische Automobilindustrie ist der verstärkte Einsatz hochfester Stähle eine dringende Aufgabe. Vor dem Hintergrund der zunehmenden Konkurrenz ausländischer Automobilhersteller sind AVTOVAZ und andere Hersteller russischer Traditionsmarken daran interessiert, den Einsatz hochfester Stähle auszuweiten.

Stahlzulieferer für die Automobilindustrie

Die Automobilindustrie verbraucht die folgenden Typen Stahlprodukte: Flachprodukte ohne Beschichtung, Langprodukte, verzinkte Produkte, Rohre.
Flachprodukte werden unterteilt in kaltgewalzte (70% in der Struktur des Stahlverbrauchs der Automobilindustrie), aus denen Karosserieteile hergestellt werden, und warmgewalzte, gebeizte, die zur Herstellung von Rahmen-, Unter- und Unterteilen von a Wagen.
Die Hauptlieferanten von Blechen für die Automobilindustrie sind zwei Metallwerke: OJSC MMK und OJSC Severstal. Ihr Anteil am Gesamtvolumen der Lieferungen an die russische Automobilindustrie betrug im Januar-August 2010 29 % bzw. 28 %. Neben diesen Werken war der ehemalige strategische Lieferant für die Automobilindustrie OJSC Novolipetsk Metal Plant (NLMK). In den letzten Jahren ist der Anteil seiner Lieferungen an die russische Autoindustrie jedoch deutlich zurückgegangen. Wenn für den Zeitraum 2006-2010. sie betrug 8,94 % und ging dann im Januar-August 2010 auf 1,54 % zurück. Der Grund für den deutlichen Rückgang der NLMK-Lieferungen an Unternehmen Automobilindustrie Russischer Stahl hohe Preise für Produkte - 13-15% höher als die allrussischen.

Quelle: Metallurgical Bulletin, Analyse der russischen Automobilmarktforschung (NAPI).

Nach den Daten für die ersten 8 Monate des Jahres 2010 beliefen sich die Lieferungen an AVTOVAZ, Unternehmen der GAZ-Gruppe, KAMAZ und Sollers in der Struktur aller Lieferungen an die russische Autoindustrie auf 89,27 %.
Severstal lieferte 156,4 Tsd. Tonnen gewalztes Metall (42% des Bedarfs von AVTOVAZ) an das Automobilwerk Volzhsky, 65,6 Tsd. Tonnen (29,8%) an die GAZ-Gruppe und 29,9 Tsd. Tonnen an Sollers (60,3%).
In den ersten 8 Monaten des Jahres 2010 lieferte MMK 137 Tsd. Tonnen an AVTOVAZ (37,3% des Bedarfs des Werks), an KAMAZ in Höhe von 58,8 Tsd. Tonnen (33,1%) an die Werke der GAZ-Gruppe - 48 , 2 Tsd. Tonnen (21,9 %).

Direkte Bahnlieferungen an die wichtigsten Automobilwerke in Russland 2006-2010, t

Quelle: Metallurgisches Bulletin.

Einer der größten Anbieter von Langprodukten für die Automobilindustrie ist die Mechel Unternehmensgruppe. Es werden Profile für die Fertigung von Fahrwerk, Motor, Getriebe, Lenkung und anderen Teilen geliefert, die unter hohen Wechselbelastungen, aggressiven Medien und rauen Bedingungen arbeiten. In der Struktur der Gruppe sind OJSC Chelyabinsk Metallurgical Plant (ChMK) und OJSC Izhstal auf Lieferungen an die Automobilindustrie spezialisiert. In den ersten 8 Monaten des Jahres 2010 beliefen sich ihre Lieferungen an die Automobilindustrie auf 14141 Tonnen bzw. 23541 Tonnen Walzgut.
Die Kunden von ChMK sind AVTOVAZ, GAZ Group, UAZ, KAMAZ, UralAZ sowie Hersteller von Bussen und Autokomponenten. Darüber hinaus werden Walzmetalllieferungen in die Republik Belarus durchgeführt - an MAZ und BelAZ.
ChMK ist ausgestattet mit moderne Ausrüstung für die Außerofenverarbeitung und den Metallguss. Die Ausrüstung der Stahlwerkstätten wird ständig modernisiert, neue Einheiten für die Evakuierung und die außerofenmäßige Metallverarbeitung werden in Betrieb genommen, um Weltklasse-Stahlqualitätsindikatoren zu erreichen.

Die Verwendung von verzinktem Metall für die Herstellung von Autos in Russland

Das Einsatzvolumen von verzinktem Stahl bei der Herstellung von Karosserieteilen weltweiter Automobilhersteller hat im Durchschnitt bereits 90 % des Gewichts der gesamten Karosserie überschritten. In Russland wird normalerweise verzinkter Stahl für die Herstellung der meisten verwendet korrodiert Autoteile: Unterboden und untere Karosserieteile.
Gegenwärtig werden in der Automobilindustrie hauptsächlich zwei Arten von Beschichtungen verwendet - elektrolytisches Verzinken (einseitige und doppelseitige Beschichtung) und Schmelztauchen (einschließlich Zink-Eisen-Beschichtung).
In europäischen Ländern wurde bis 2000 hauptsächlich elektrolytisch verzinktes (EC) Metall verwendet. Allerdings seit Mitte der 90er Jahre. XX Jahrhundert Es begann, durch feuerverzinkten (HZ) Stahl ersetzt zu werden, und im Jahr 2008 nahm HZ-Stahl 70 % des Gewichts der Karosserie ein, während der Anteil von EC-Stahl auf 11 % zurückging. Der Anstieg des Einsatzes von GC-Walzprodukten ist vor allem auf die geringeren Herstellungskosten im Vergleich zu EC-Walzprodukten und dem entsprechend niedrigeren Preis zurückzuführen. Allerdings hat elektrolytisch verzinkter Stahl mehrere Vorteile gegenüber feuerverzinktem Stahl.
Das elektrolytische Verzinkungsverfahren ermöglicht große Auswahl sehr genau, um die Dicke und die Eigenschaften der abgeschiedenen Zinkschicht zu regulieren. Auf diese Weise kann eine einseitige oder zweiseitige Beschichtung aufgetragen werden, die Zinkdicke kann unterschiedlich aufgetragen werden, was beim Feuerverzinken nicht möglich ist. Die Beschichtung ist feinkristallin, haftet zuverlässig am Stahluntergrund, was beim Feuerverzinken hochfester Stähle nur schwer zu erreichen ist. EC verändert die mechanischen Eigenschaften der Stahlbasis von Dünnblech-Kaltgewalzten praktisch nicht - dies ermöglicht die Verwendung billigerer Baustähle in der Automobilindustrie für die Herstellung komplexer Teile, da die hohe Duktilität der Metallbasis erhalten bleibt. Als Metallbasis für ähnliche Teile aus HZ-Walzprodukten ist vorzugsweise IF-Stahl zu verwenden. Zu den Vorteilen des EC-Verfahrens gehört die Tatsache, dass die Haftung von EC-Metall und eisenhaltigen Walzprodukten um ein bis zwei Punkte höher ist als die von Warmzink. Darüber hinaus haben EC-Walzprodukte eine sehr gute Haftung - sie halten lange auf solchen Metallen Lackierung.
Auf dem russischen Markt sind die Hersteller von verzinktem Stahl Severstal, NLMK, MMK und Polistil. Sie alle sind Zulieferer von verzinktem Stahl für die Automobilindustrie. Der einzige Hersteller von elektrolytisch verzinktem Stahl ist jedoch JSC "Polistil". Alle anderen Fabriken sind aus feuerverzinktem Stahl.
Polistil-Produkte werden an AVTOVAZ geliefert (für die Modelle Priora, Kalina). Zu den Kunden des Werks gehören auch GM-AVTOVAZ (Chevrolet Niva), Zaporozhye Automobile Plant (Lanos), PAZ; an der technischen Zulassung mit dem Volkswagenwerk in Kaluga wird gearbeitet, ein Kooperationsvorschlag für die Produktion von Autos wurde an Avtoframos geschickt Renault-Marken, sowie an die Sollers Unternehmensgruppe.
Polisteel-Produkte werden zum Stanzen von internen und externen Autoteilen verwendet. Dies liegt daran, dass der Hauptverbraucher von verzinktem Stahl - AVTOVAZ - einseitig galvanisch verzinkten Stahl für die Herstellung von Frontteilen der Karosserie verwendet.
Die Verbrauchssteigerung von kostengünstigeren HC-Walzprodukten ist mit gewissen Schwierigkeiten verbunden. Alle Geräte bei AVTOVAZ sind auf die Arbeit mit EC-Verleih spezialisiert. Die HZ-Beschichtung auf den Matrizen der Pflanze schält sich ab, schält sich ab. Um diese Mängel zu beseitigen, müssen die Arbeitsteile der Matrizen verchromt werden. Die Verchromung erfolgt in Holland, wo es Sonderinstallation... Auch beim Schweißen von heißen Zinkkörpern gibt es Probleme.
Im Allgemeinen beträgt der Anteil an beschichtetem Metall in der Karosserie von inländischen Lada-Autos der alten Modellpalette nicht mehr als 7%. Bei neuen Modellen der Fahrzeugfamilie Lada Priora, Chevrolet Niva und Kalina erreicht der Einsatz von verzinktem Stahl 50%. In Zukunft wird dieser Anteil nach Angaben der Autohersteller selbst nur noch steigen.
Heute kann nur AVTOVAZ mit beschichteten Stählen arbeiten. In allen anderen Autofabriken, in denen russische Marken hergestellt werden, wird verzinkter Stahl praktisch nicht verwendet. Das ist verständlich: in der Technik, die der Rest produziert Russische Fabriken Automodelle basieren auf der Verwendung von unbeschichteten Stählen.

Massenanteil von verzinktem Stahl in den Karosserien der Autos VAZ-2170 (Lada Priora), VAZ-1118 (Lada Kalina)

Quelle: JSC AVTOVAZ.

Der Bereich der verzinkten Oberfläche von Autokarosserien VAZ-2170 (Lada Priora), VAZ-1118 (Lada Kalina)

Quelle: JSC AVTOVAZ

Der Verbrauch von verzinktem Stahl, der EC- und GC-Walzprodukte umfasst, in der russischen Automobilindustrie überschreitet nicht 100.000 Tonnen pro Jahr. Gleichzeitig beträgt der Anteil von feuerverzinktem Stahl derzeit nur 20 %. Das Potenzial dieses Marktsegments ist aufgrund der Eröffnung von Produktionsstätten in Russland für Ford, Renault, Toyota, Nissan, Volkswagen, GM usw. um ein Vielfaches höher als sein Verbrauch.
Alle Frontteile ausländischer Automobile bestehen aus verzinktem Stahl, derzeit gibt es einen Übergang von den Tiefziehstahlsorten hin zu seiner Zunahme. Dementsprechend sind die Anforderungen an Walzprodukte ausländischer Hersteller höher.
Im Gegensatz zu ausländischen Herstellern sind russische Automobilwerke noch nicht in der Lage, das Produkt mit Beschichtungen in Massenproduktion... Inzwischen sind diese neuen Typen in die Projekte von Neuwagen eingeflossen.
So ist in Russland in den kommenden Jahren eine steigende Nachfrage nach verzinktem Stahl seitens der Automobilhersteller absehbar. Bei der Verzinkungsmethode werden HZ-Walzprodukte am meisten nachgefragt. Feuerverzinkte Stähle unter den beschichteten Stählen sind ein technischer und wirtschaftlicher Kompromiss für die Automobilindustrie. Durch den Einsatz dieses Typs erreichen Sie eine hohe Korrosionsschutzleistung bei geringeren Gesamtkosten im Vergleich zu den bisher verwendeten Walzprodukten.

Rohre für die Automobilindustrie

Im Autobau werden Rohre in Auspuffanlagen, Vorderradaufhängung, Lenkung, Fahrwerk, für Teile der Bremsanlage, z Kraftstoffausrüstung Dieselmotoren, zum Anheben von Kabinenteilen, Gelenkwelle, Kühler, Kraftstofftank usw.
Je nach Verwendungszweck dieser Systeme werden Einlass-, Auslass-, Auslass-, Loch- und andere Rohre verwendet. In der Automobilindustrie verwendete Rohre werden je nach Fertigungstechnologie in warmgewalzte, nahtlose, kaltverarbeitete Stahlrohre aus Kohlenstoff- und niedriglegierten Stählen mittlerer und großer Abmessungen, gezogen, wärmebehandelt und gehärtet, Lager usw .
Im zweiten Halbjahr 2010 erholen sich die Rohrbestellungen für die Automobilindustrie tendenziell von der Vorkrisenzeit.
Rohre für die Automobilindustrie in Russland werden vom Volzhsky Pipe Plant, der United Metallurgical Company und anderen Unternehmen geliefert, aber die größte Unternehmensgruppe, die sich auf die Lieferung von Rohrprodukten an die russische Automobilindustrie spezialisiert hat, ist die ChTPZ Group of Companies. ChTPZ-Rohre und Rohrprodukte werden bei der Herstellung aller Modelle von VAZ-Fahrzeugen für die Marken GAZ, URAL, KAMAZ, SAAZ, MAZ usw. verwendet. In der Struktur der Gruppe werden Rohre für die Automobilindustrie von OJSC Chelyabinsk Pipe . geliefert -Walzwerk (ChTPZ) und OJSC Pervouralsk Novotrubny Werk (PNTZ). In den ersten 8 Monaten des Jahres 2010 lieferte PNTZ 6908 Tonnen Rohre an die Automobilindustrie. Die ChTPZ-Gruppe plant, das Liefervolumen für die Automobilindustrie zu erhöhen und ergreift Maßnahmen zur Modernisierung ihrer Anlagen, die vor allem auf die Sicherstellung der Genauigkeit abzielen geometrische Abmessungen Rohre sowie das Erreichen der erforderlichen mechanischen Eigenschaften und Oberflächengüte.
Automobilfabriken stellen technische Anforderungen an Rohre, die das Niveau der Produktqualität bestimmen. Nach diesem Kriterium werden drei Gruppen von Indikatoren unterschieden:
... geometrisch (für die Automobilindustrie - erhöhte Genauigkeit der geometrischen Abmessungen, normalisierte Rechtwinkligkeit der Rohrenden);
... der äußere Zustand der Oberfläche (für die Automobilindustrie erhöhte Anforderungen an die Qualität der äußeren und inneren Oberflächen: helle Oberfläche, kein Zunder, keine Rückstände von Schmierbeschichtungen, keine Reparaturspuren, mit Konservierung);
. physikalische und chemische Eigenschaften(für die Automobilindustrie - eine begrenzte Anzahl von Indikatoren für mechanische und technologische Eigenschaften). Darüber hinaus ist für eine Reihe von Rohren eine zerstörungsfreie Prüfung der Durchgängigkeit der Rohroberfläche (Wirbelstromverfahren) vorgesehen.

Produktion von gestanzten Autoteilen in Russland durch russische und ausländische Unternehmen

Kürzlich haben in Russland mehrere Hersteller von gestanzten Autoteilen für ausländische Autos im Land eröffnet.
In St. Petersburg, am Standort Kolpino, plant ZAO Interkos-IV, ein Unternehmen der MMK-Gruppe, im November dieses Jahres die Inbetriebnahme der ersten Stufe eines Service-Metallzentrums und einer Anlage zur Herstellung von Stanzteilen. Blechzuschnitte, Stanzteile und Stanz-Schweiß-Elemente sind u.a. für den Karosseriebau im Bau und Betrieb bestimmt Autofabriken wie Ford Motor Company, General Motors Company, Nissan Motor, Hyundai Motor Company, Renault Group usw.
Cosym eröffnete außerdem zwei neue Produktionsstätten in St. Petersburg - Gemeinschaftsunternehmen 2006 von Cosym International innerhalb von Magna International und Shin Young Metal Ind gegründet. Co., einem großen südkoreanischen Anbieter von Stanzteilen, Schweißnähten und Werkzeugen. Das Cosym-Werk im Industriegebiet Shushary produziert Karosserieteile für das Fahrwerk und Metallelemente passive Sicherheitssysteme für Automobilhersteller wie Hyundai, General Motors, Nissan und Volkswagen. Das zweite Werk von Cosym in Kamenka montiert Komponenten für Hyundai-Karosserien.
Darüber hinaus hat der koreanische Autobauer Hyundai Motor Company offiziell Hyundai Motor Manufacturing Rus (HMMP) in St. Petersburg ins Leben gerufen. Der Start erfolgte im September 2010. Das Unternehmen war der erste ausländische Automobilhersteller mit einer eigenen Stanzerei in der Russischen Föderation.
Im April 2009 wurde in Wsevolozhsk ein neues Werk der OOO Stadko zur Produktion von Teilen für Ford in Betrieb genommen. Mit Nissan und Toyota wurden Vorverhandlungen geführt.
Darüber hinaus wurden am 13. Juli 2010 im Industriepark Grabtsevo in der Region Kaluga die Stanzerei Gestamp-Severstal-Kaluga und das Service-Metallzentrum Severstal-Gonvarri-Kaluga eröffnet, deren Hauptabnehmer Volkswagen, PSA Peugeot Citroën, Renault-Avtoframos. Service Metallzentrum Severstal-Gonvarri-Kaluga ist ein russisch-spanisches Joint Venture zwischen den beiden Weltmarktführern im Bereich der Metallerzeugung und -verarbeitung, Severstal und Gonvarri. Das Stanzproduktions-JV "Gestamp-Severstal-Kaluga" ist ein gemeinsames spanisch-russisches Produktionsunternehmen, an dem die spanischen Gestamp Automocion und Severstal hauptsächlich beteiligt sind.

Perspektiven für die Entwicklung der metallurgischen Industrie für die Automobilindustrie

Bis heute hat sich im Bereich des Metallverbrauchs der Automobilindustrie nächste Situation.
Die heimische Automobilindustrie verbraucht hauptsächlich traditionelle Baustähle und deckt ihren Bedarf mit Produkten aus russischen Hüttenwerken, dennoch wird der Anteil hochfester Stähle in zukunftsträchtigen Automodellen zunehmen.
Russisch Montagewerke ausländische Pkw-Modelle verbrauchen bereits aktiv hochfeste Stähle. Trotz der Eröffnung von Stanzwerken in Russland decken ausländische Hersteller den größten Teil ihres Bedarfs immer noch durch den Import von Metall in Form von vorgefertigten Autobausätzen. Die Möglichkeit, das Stanzen von Körpern in Russland zu lokalisieren, wird durch den praktischen Mangel an hochwertigen Walzprodukten des erforderlichen Sortiments bei russischen Metallurgieunternehmen erschwert.
So lässt sich sowohl seitens der russischen als auch der ausländischen Automobilwerke eine verstärkte Nachfrage nach Stählen höherer Festigkeitsklassen feststellen.
Derzeit ist das Produktionsvolumen von hochfesten Stählen in Russland jedoch sehr gering, und es werden keine extra- und ultrahochfesten Stähle hergestellt, und es sind sofortige Anstrengungen erforderlich, um die Herstellung solcher Produkte zu beherrschen.
Angesichts der hohen Nachfrage nach neuen Stählen im Land entwickeln sich metallurgische Betriebe im Bereich der Verbesserung der Qualität von Walzprodukten und der Beherrschung der Herstellung neuer vielversprechender Stahlsorten.
Im Metallurgiewerk Cherepovets, das zur Severstal-Gruppe gehört, wurde beispielsweise im Rahmen eines kundenorientierten Programms mit dem Bau einer neuen Längsteilmaschine für Autoblech für kaltgewalzten Stahl begonnen. Gesamtkosten 570 Millionen Rubel Die Entscheidung, dieses Projekt umzusetzen, wurde getroffen, um die Qualität des produzierten Autoblechs, hauptsächlich der ersten Oberflächengruppe, weiter zu verbessern und den Anteil der Lieferungen für die Automobilindustrie, auch an ausländische Unternehmen, die die Produktion von Automobilen lokalisieren, zu erhöhen Komponenten in Russland. Das Erreichen dieser Ziele wird durch eine Reihe von Ausrüstungsgegenständen gewährleistet, die der Einheit hinzugefügt werden. Insbesondere beinhaltet die Anlage eine Bandinspektion, in der die Bandoberfläche von der Ober- und Unterseite ständig auf Fehler überwacht wird. Dies garantiert eine 100%ige Qualität des automatischen Bogens in einer Rolle. Die Einheit schneidet kaltgewalztes Metall mit einer Dicke von 0,45 mm bis 2,0 mm, das für die Herstellung von Frontfahrzeugteilen bestimmt ist. Die Inbetriebnahme der Anlage mit einer Jahreskapazität von 200 Tsd. Tonnen ist für das 1. Quartal 2011 geplant.
Aktuell werden bei MMK deutlich ambitioniertere Innovationen umgesetzt. Zur Erschließung des sich entwickelnden Marktes der hoch- und extrahochfesten Stähle läuft in Magnitogorsk das Investitionsprojekt "Bau eines Kaltwalzkomplexes" im Wert von 1,5 Mrd -Qualität kaltgewalzter und verzinkter Stahl unter Verwendung fortschrittlicher Technologien für die Herstellung von Außen- und Innenteilen von Autos ... Der Kaltwalzkomplex ist für die Herstellung und Verarbeitung von kohlenstoffarmen, hochgekohlten und hochfesten Stählen, vornehmlich für die Automobilindustrie, ausgelegt. Es wird ein Importersatzprodukt sein – ein Autoblech dieser Qualität wird in Russland noch nicht produziert. Das ungefähre Volumen der in dem neuen Kaltwalzkomplex hergestellten Produkte wird sein: 700 Tausend Tonnen pro Jahr verzinkte Produkte in Coils, 400 Tausend Tonnen pro Jahr kaltgewalzte Produkte in Rollen, 900 Tausend Tonnen pro Jahr kaltgewalzte Kalt- bearbeitete Produkte in Spulen.
Die erste Stufe des Komplexes (kontinuierliche Beizlinie kombiniert mit einem 5-gerüstigen Kaltwalzwerk) mit einer Kapazität von 2.100 Tsd. Tonnen pro Jahr wird im Juli 2011 in Betrieb genommen. Die zweite Stufe (kontinuierliche Feuerverzinkungslinie, kombinierte Tauchverzinkungslinie mit Durchlaufglühlinie, Bandumspul- und Inspektionslinie, Verpackungslinien) wird im Jahr 2012 in Betrieb genommen.
Die Inbetriebnahme dieses Werks wird es den russischen Automobilherstellern sofort ermöglichen, ein vollständiges Sortiment an kaltgewalzten Blechen aus hochfesten Stählen anzubieten, die für die Organisation der Produktion neuer Modelle erforderlich sind. Der neue Kaltwalzkomplex von MMK ist in der Lage, alle Arten von Rohstoffen abzudecken, die von russischen Automobilfabriken benötigt werden, sowohl in Bezug auf die Sortenzusammensetzung und die mechanischen Eigenschaften als auch in Bezug auf die Größe. Das Sortiment, das auf diesen Geräten hergestellt werden kann, deckt auch die meisten Bedürfnisse der in der Russischen Föderation tätigen weltweiten Automobilhersteller ab.
MMK hat bereits mit bedeutenden Automobil- und Komponentenherstellern in der Russischen Föderation aktive Beratungen zur Abnahme von Walzmetallprodukten aufgenommen. Bereits 2011 ist MMK bereit, Produkte aus dem neuen Kaltwalzkomplex zu liefern. Zunächst soll der Export erfolgen. Potenzielle Partner sind nun Stadco (Stanzteile für Ford), Matador (Stanzteile für Volkswagen), Benteler (Zubehör) und Hayes Lemmerz (Räder aus warmgewalztem Blech). Laut MMK-Prognosen wird der russische Markt in ein paar Jahren bereit sein, diese Produkte in nicht geringeren Mengen zu konsumieren.
Das Hauptinstitut, das in Zusammenarbeit mit Hüttenwerken Forschungsarbeiten zur Schaffung und Entwicklung der Produktion neuer sowie zur Verbesserung der Qualität bestehender Metallmaterialien für die Automobilindustrie in Russland durchführt, ist TsNIIchermet, benannt nach I.P. Bardeen.
Derzeit führt TsNIichermet Forschungsarbeiten in Richtung der Herstellung von warm- und kaltgewalzten Blechen mit erhöhter Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit durch. Bei russischen Hüttenbetrieben wird unter Beteiligung von TsNIIchermet die Technologie zur Herstellung von warmgewalzten sowie kaltgewalzten unbeschichteten und beschichteten hochgeschmiedeten Stählen aus zweiphasigen ferrit-martensitischen Stählen mit erhöhter Festigkeit beherrscht. TsNIIchermet beherrscht zusammen mit Severstal die Technologie zur Herstellung von warmgewalzten zweiphasigen ferrit-martensitischen Stählen im Werk 2000. Erfolgreiche Versuche zur Herstellung von warmgewalztem Zweiphasenstahl unter den Bedingungen des NLMK wurden durchgeführt. Die Möglichkeit, warmgewalzte Zweiphasenstähle im Werk 2000 MMK herzustellen, wird aufgezeigt.
Bei TsNIichermet wird auch daran gearbeitet, die Korrosionsbeständigkeit von Stahl zu verbessern. Das Institut hat die Technologie der Verzinkung mit unlöslichen Anoden entwickelt und beherrscht, die es ermöglicht, den Prozess zu verdoppeln, den Energieverbrauch beim Beschichten zu reduzieren, den energieaufwendigen Betrieb von Schmelzanoden zu eliminieren und die Qualität und Korrosionsbeständigkeit der Glasur. Das Hochgeschwindigkeits-Verzinkungsverfahren wurde auf der elektrolytischen Verzinkungslinie von PFK Promindustriya LLC eingeführt. Zu den Vorteilen dieser Methode gehören: Hohe Produktivität, niedrige Betriebskosten, hohe Qualität Beschichtungen auf dem Band sowie die Vielseitigkeit und einfache Anwendung einseitiger und doppelseitiger Beschichtungen, Beschichtungen mit Zinklegierungen.
Darüber hinaus wurde bei TsNIIchermet ein grundlegend neuer Ansatz für den Feuerverzinkungsprozess geschaffen. Zusammen mit SMS Demag TsNIIchermet wurde das „Vertical“-Verfahren entwickelt, das weltweit keine Analoga hat. Es besteht in der Verwendung einer magnetohydrodynamischen Dichtung, um die flüssige Metallschmelze während des Heißbeschichtungsprozesses mit dem vertikalen Durchgang des Bandes durch das Bad mit der flüssigen Schmelze zurückzuhalten. Beim Modul "Vertikal" wird ohne herkömmliche Tauchausrüstung eine Korrosionsschutzbeschichtung auf ein Band aus geschmolzenem Zink, Aluminium und deren Legierungen aufgebracht. Das Stahlband läuft vertikal durch einen Schlitz im Boden des Bades mit der geschmolzenen Metallbeschichtung, die durch eine magnetohydrodynamische Dichtung am Ausfließen gehindert wird. Das "Vertical"-Verfahren ermöglicht es, durch Verkürzung der Verzinkungsdauer ein hochwertiges Automobilblech mit verbesserten plastischen Eigenschaften der Beschichtung zu erhalten. Die Technologie bietet die Möglichkeit, schnell von einer Beschichtungsart zu einer anderen zu wechseln (Verzinkung, Aluminierung, Beschichtung mit Zn-Al-Legierungen usw.). Weitere Vorteile dieses Verfahrens sind der Verzicht auf verschleißfeste Tauchausrüstungen aus Edelstahl, eine Steigerung der Prozessproduktivität um 10-15% und eine Verbesserung der Qualitätsindikatoren der Produkte.
Außerdem entwickelt und beherrscht TsNIIchermet zusammen mit AVTOVAZ die Herstellung wirtschaftlich legierter Baustähle mit verbesserten technologischen und betrieblichen Eigenschaften, um die Effizienz des Einsatzes von Langprodukten für Motoren- und Getriebeteile zu erhöhen. Um das Gewicht zu reduzieren und die Zuverlässigkeit dieser Fahrzeugeinheiten zu erhöhen, hat TsNIichermet eine Zusammensetzung aus wirtschaftlich legierten Baustählen mit der erforderlichen Festigkeit und einem Viskositätsspielraum entwickelt (Mikrolegierung von Stahl mit Ferrolegierungen, Nitrid- und Karbid-bildenden Elementen mit einen 30-50% niedrigeren Nickelgehalt). Die einzigartige Kombination von physikalischen, mechanischen und Korrosionseigenschaften, die rostfreien Stählen innewohnen, kann mit Legierungen anderer Legierungssysteme nicht erreicht werden.
Weitere Arbeitsgebiete von TsNIichermet umfassen die folgenden Studienbereiche:
... Entwicklung und Beherrschung von Technologien zur Erzielung von Nanostrukturen im Volumen und auf der Oberfläche von Metallprodukten aus Baustählen und -legierungen;
... Entwicklung wirtschaftlich legierter Edelstähle und Legierungen für Fahrzeugabgasanlagen;
... Entwicklung hitzebeständiger Stähle und Legierungen für Motorenteile, die bei hohen Temperaturen betrieben werden.
Die Nachfrage der russischen Automobilindustrie nach kaltgewalzten Blechen, die rund 70 % des Russische Autoindustrie Walzmetall, im Jahr 2015 2.183 Tsd. Tonnen betragen wird, wird die Nachfrage nach verzinktem Stahl das Niveau von 1 Mio. Tonnen überschreiten.

Kurzbeschreibung Wielarider + Schill InvertaSpot GT

Befriedigt alle moderne Anforderungen Automobilhersteller und Karosseriewerkstätten für Zuverlässigkeit und Effizienz. Das Gerät mit Hochfrequenz-Inverter-Technologie ist zum Schweißen moderner ultrahochfester und borhaltiger Stähle (UHSS, USIBor) ausgelegt. Die Betriebsfrequenz des Gerätes beträgt 10.000 Hz, der Nennschweißstrom beträgt 13.000A, der Druck an der Schweißstelle beträgt 650 daN. Von vielen Autoherstellern homologiert. Das Hauptmerkmal des Geräts ist die C-förmige Transformatorschweißpistole. Bei Verwendung dieser Art von Klemme ist die Verlustleistung minimal, da die Umwandlung in der Klemme selbst erfolgt und der von ihnen aufgenommene Strom keine übermäßige Erwärmung des Kabels verursacht. Intelligente Steuerung technologischer Prozess Schweißen garantiert die Herstellung von Schweißpunkten, die denen bei der Herstellung von Automobilen ähnlich sind. Alle Schweißdaten werden auf einer Speicherkarte (SD-Format) gespeichert. Es ist möglich, Daten zu den Parametern von 100.000 Schweißpunkten zu erfassen, wodurch Sie die Qualität der Reparatur nachträglich überwachen können. Es ist möglich mit Originaldaten des Herstellers (OEM - Programm) zu arbeiten. Kann der Anwender die Qualität der zu schweißenden Stähle nicht feststellen, gibt es ein einzigartiges und patentiertes Materialprüfprogramm. Es ist möglich, die Gerätesoftware über eine SD-Speicherkarte zu aktualisieren. Das Grafikdisplay zeigt die Schweißparameter in Echtzeit durch die Hauptparameter (kA, ms, daN) an. Die vollständige Mikroprozessorsteuerung ermöglicht eine umfassende Kontrolle des Schweißprozesses.

Weitere Funktionen des Geräts:

Individuelle Auswahl und Einstellung der Schweißparameter;
- automatische Korrektur falsche Bewegung Schweißen;
- die Möglichkeit, die Notwendigkeit einer Wartung der Elektrodendüsen zu melden;
- Anzeige von Fehlermeldungen in Textform;
- Anzeige des Typs der verwendbaren Elektrodenspitzen;
- Ausdruck der Ergebnisse im A4-Format; ...
- das Vorhandensein eines zentralen Anschlusses zum Anschließen verschiedener Schweißwerkzeuge.

Das Magnetfeld dieses Geräts liegt deutlich unter dem zulässigen Grenzwert, daher arbeitet InvertaSpot GT mit den geringstmöglichen Auswirkungen auf den menschlichen Körper.

Für das Schweißen von Aluminium ist eine Version mit einem Schweißstrom von 20.000 Ampere erhältlich.

Das Gerät kann nicht nur in der Karosseriereparatur eingesetzt werden, sondern auch in der Produktion, wo hochwertige Schweißarbeiten durchgeführt werden müssen. Die Ausrüstung kann in der Produktion von Bussen zum einseitigen Schweißen von Karosserieblechen verwendet werden.

Expertenkommentare

Schweißen ist eines der Verfahren zum Fügen von Karosserieteilen, das heute neben anderen, zum Beispiel Kleben und Nieten, verwendet wird. Und es hat einen ziemlich langen Weg der Verbesserung hinter sich und verfolgt, manchmal mit Verzögerung, die Modernisierung des Designs des Autos und die Erneuerung der bei seiner Herstellung verwendeten Materialien.

Bis vor kurzem war Schweißen eigentlich die einzige Möglichkeit, Karosserieteile ohne Gewindebefestigungsmöglichkeiten zu verbinden. Wieso den? Der Grund ist ganz pragmatisch und klar: Es ist schnell, technisch und einfach. Es ist auch möglich, in Fällen, in denen die Bedingungen ein Arbeiten nicht zulassen, von beiden Seiten Zugang zum Teil zu haben.

Die Nachteile des Schweißens zeigten sich bereits in der ersten Maschinengeneration für Service-Nutzung- Gas. Dies ist Korrosion entlang der Naht, eine raue, spürbare Arbeitsspur, eine Schwächung des Materials. Die Probleme sind ernst, und es war notwendig, sie zu lösen. Dies war in einem für die damalige Zeit ausreichenden Maße dank der Einführung eines neuen Typs von MIG / MAG-Maschinen möglich, die Schweißen in einer inerten oder nicht inerten Gasumgebung durchführen. Die Nähte sind sauber und die Korrosionsbeständigkeit wird verbessert. Und die Meister atmeten kurz auf.

Es dauerte nicht lange - denn die Autohersteller traten in eine neue Phase des Kampfes um den Kunden ein. Es wurde notwendig, das Auto immer leichter, dynamischer, sparsamer und umweltfreundlicher zu machen. Das heißt, auf die Verwendung fortschrittlicher Materialien umzustellen, die nicht und in geringem Umfang für alte Schweißtechnologien ausgelegt sind.

invertaSpot GT, seine C-Backen und Bildschirmfotos.

Die Rede ist zunächst von hochfesten Stählen. Nahtschweißen hat bei der Arbeit damit jede Attraktivität verloren. Immerhin manifestierte sich sein neuer, kritisch gefährlicher Nachteil: eine Änderung der Struktur des Metalls in der Zone der hohen Temperaturen, die zu seinem Übergang von der Kategorie der hochfesten in die Gruppe der gewöhnlichen Stähle führte. Und dies ist eine Schwächung der Fahrzeugstruktur, die den weiteren Betrieb nach einer größeren Reparatur gefährlich macht.

Punktschweißmaschinen sind ein Schritt zur Lösung des Problems, minimieren gefährliche Auswirkungen und halten die Festigkeit der Verbindung hoch und zuverlässig. Das heißt, es hat sich tatsächlich ein Übergang vom gewöhnlichen und bekannten Schweißen zu einem komplexeren Fügeverfahren unter der kombinierten Wirkung von Druck und Strom vollzogen. Eine andere Lösung ist die Einführung alternativer Befestigungstechniken: Kleben und Nieten. Nicht nur komplexere und zeitaufwendigere Arbeit, sondern auch grundlegend anders als der fabriktechnische Zyklus. Das ist wiederum bewusst nicht ideal.

Aber dieser Kompromiss war unvermeidlich.

Schließlich haben Handwerker heute nicht nur mit hochfesten Stählen – also zum Beispiel mit der HSS-Kennzeichnung – zu tun, sondern auch mit kohlenstoffarmen unter Zusatz von Legierungsbestandteilen wie Mangan, Niob, Silizium. Aber auch bei "ernsten" Produkten, die der Gruppe der ultrahochfesten, also borhaltigen Stähle zugerechnet werden.

Von links nach rechts: Fortschritte in der Schweißtechnik, die die Zone der Schwächung der Legierung reduzieren

Wenn dieses Problem für jemanden nicht ausreicht, gibt es ein anderes. Dies ist die Notwendigkeit, mindestens drei Schichten unterschiedlicher Materialien zu einem integralen Monolithen zu kombinieren. Dünn, stark, belastbar, mit einem komplexen Profil und trägt die volle Verantwortung für Leben und Gesundheit der Passagiere bei einem Seitenaufprall. Lesen Sie hier: Bei minderwertigen Reparaturen kann diese Verantwortung leicht auf die Schultern bzw. das Budget des Karosseriezentrums fallen. Und es stellt sich heraus! Bisher am häufigsten - in Europa, aber inländische Versicherungsunternehmen prüfen sorgfältig alle Möglichkeiten, um ihre Kosten zu senken. Also - kleben, nieten, kochen mit einer unausweichlichen Angst vor nicht allzu oft begründeten und schwer zu widerlegenden Vorwürfen.

Oder nehmen Sie es als selbstverständlich hin, dass Sie einmal zahlen müssen, um den Reparaturprozess und Ihren finanziellen Frieden zu beschleunigen und sich der Anzahl der Benutzer des Geräts der vierten Generation anzuschließen. Das gleiche Dossier, für das wir am Anfang dieses Artikels angeboten haben.

Tatsächlich imitiert es nicht mehr Fabriktechnologien, sondern setzt sie vollständig um, wodurch es möglich ist, eine mit der industriellen identische Verbindung zu erhalten. Und nicht nur empfangen, sondern auch haben volle Information nach einer realen Bewertung der Qualität jedes Punktes. Immerhin testet das Gerät seine Arbeit und speichert einen Bericht. Vollständiger, ausreichender Nachweis für die Versicherung. Und der Grund für den Werkstatt- oder Schichtleiter, das Auto zu nehmen, ohne Angst vor einem Fang vom Neuen oder müden für den Meisterwechsel.

Technologie

In der Abbildung (oben auf dieser Seite) sehen Sie ein Beispiel dafür, was ein Benutzer eines neuen Geräts beobachten kann. Dies ist eine Grafik. Er zeigt uns die Materialien, die miteinander verbunden sind dieser Fall... Und die ständige Kontrolle des Gerätes, die für die Funktion der Parameter unerlässlich ist - zum Beispiel Widerstandsänderungen. Für jedes Material gibt es Statistiken und einen Algorithmus, die es ermöglichen, den Schmelzpunkt nicht nur zu bestimmen, sondern auch zeitlich zu "verschieben". Damit beginnt dieser Prozess bei allen drei Materialien praktisch gleichzeitig. Das heißt, einerseits wurde die Dauer der hohen Temperaturen auf ein Minimum reduziert und andererseits erwies sich das Schweißen als das erfolgreichste und zuverlässigste. Dies war bisher praktisch unerreichbar.

Aber das ist nicht alles. Wie bereits im „Dossier“ erwähnt, prüft das Gerät selbstständig die Qualität jeder „Linse“ und bewertet diese in Punkten, wobei die vollständigen Informationen in der Berichtsdatei festgehalten werden. Das heißt, es erstellt ein zuverlässiges und objektives Bild der Qualität der durchgeführten Reparatur und der Einhaltung der Werksnormen. Genau ab Werk, denn das Gerät ist von führenden Automobilherstellern homologiert und verfügt über ein eingebautes OEM-Programm, das es dem Reparateur ermöglicht, vollständige Informationen zu Werkstoffen in der Schweißzone aus der Gerätedatenbank zu nutzen. bestimmte Marke und Automodell.

Dies ermöglicht es, mit voller technischer Unterstützung zu arbeiten. Intercolor ist der einzige zertifizierte Distributor von Wielander + Schill in Russland. Intercolor schult diese Geräte und führt Wartungen und bei Bedarf Reparaturen durch.

Das Foto neben den Grafiken zeigt ein typisches Beispiel für die Funktionsweise von InvertaSpot GT. Dies ist eine der Streben - vorne, Mitte oder hinten. Zwei Lagen Uzi-Bor-Stahl, und die dritte ist ein hochfesterer Standardstahl. Die Dicke ist ebenfalls typisch, etwa 1,5 mm. Es ist ziemlich schwierig, sie zusammenzuschweißen, da für verschiedene Legierungszusammensetzungen und Erwärmungsbedingungen eine monolithische Verbindung bereitgestellt werden muss.

Die mittlere Schicht erhält eine völlig andere Wirkung als die extremen.

Wie erreicht man eine hochwertige "Linse", dh den Anschlussbereich? Versuchen Sie, die Kompressionskraft der Materialien, die Stromstärke und die Expositionsdauer zu wählen, die für den gegebenen Fall am besten geeignet sind.

Bei Geräten mit X-förmigen Häkchen "beginnen" die Probleme ab dem Moment, in dem der Modus ausgewählt wird. Schließlich ist die Anpresskraft an der Schweißstelle offensichtlich nicht konstant und hängt, wie aus den Regeln der Elementarmechanik ersichtlich, von der Schulter, also der Länge der Elektroden, ab. Und der gelieferte Strom ist nicht stabil.

Auch ein hochqualifizierter Meister kann nicht im Einzelfall die Qualität des Schweißpunktes der Schweißmaschine feststellen. Die Bruchkraft einer Spitze kann nur mit der notwendigen Forschung ermittelt werden, eine Fähigkeit, die bei Karosseriebauern nicht vorhanden ist. InvertaSpot GT führt eine unabhängige Kontrolle des Schweißprozesses und dementsprechend der Qualitätsindikatoren des Spots durch.

Und die Schwierigkeiten setzen sich in verschiedenen Fällen auf unterschiedliche Weise fort, aber ebenso unangenehm. Hier und da ein sperriger Transformator, der bis zu 60.000 A "herausgibt", von fünf Sechsteln (!) für Verluste verbraucht wird, und Stromkabel, die sich erhitzen und alle Metallabfälle im Raum sammeln. Und Magnetfelder von enormer Kraft, die für die menschliche Gesundheit alles andere als nützlich sind.

InvertaSpot GT löst die meisten dieser Probleme. Zum Beispiel war vor dem Aufkommen des Meredes-Geräts für eine Reihe von Modellen bei der Reparatur der sicherheitskritischen Bereiche (Gestelle) nur Kleben und Nieten erlaubt. Jetzt hat sich die Situation geändert, Schweißen mit dem angegebenen Gerät ist erlaubt.

Darüber hinaus beabsichtigen eine Reihe von Herstellern nun, die Anforderungen an die Ausstattung des Karosseriebereichs ernsthaft in Richtung einer Verschärfung zu überarbeiten, da für sie die Sicherheit und das Leben der Passagiere unbestritten Priorität haben. Aus dieser Sicht sind Reparaturen, die im weiteren Betrieb keine potentiellen Gefahren darstellen, eine würdige Visitenkarte für jedes Unternehmen, das einen respektvollen Umgang mit dem Kunden bekundet.

Ausgabe: RECHTER AUTOSERVICE
Oksana DEMCHENKO

Wenn wir an die passive Sicherheit der Passagiere in einem modernen Auto denken, stellen wir einen Gurt mit Gurtstraffer, Airbags und Kopfairbags vor, die wenigsten werden die Karosserie bzw. das Design nennen. Es ist die Karosserie des Autos, die die Passagiere bei einem Unfall schützen muss, den ganzen Schlag einstecken und den Lebensraum der Besatzung intakt lassen muss.

Bis in die 40er Jahre galt die Karosserie (Rahmen) in erster Linie nur als Träger von Aggregaten und Baugruppen, und die Steifigkeit der Karosserie trug zur Erhaltung des Autos bei, und erst später in den 50er Jahren des letzten Jahrhunderts, als die Geschwindigkeit der Autos deutlich gestiegen, dachten die Konstrukteure an die Sicherheit der Passagiere. Forscher schlugen vor neues Konzept Bau eines Autos, bei dem die Karosserie in mehrere Zonen unterteilt war, Front- und Heckteile und die zentrale Sicherheitskapsel, der Fahrgastraum, zerquetscht wurden. Im Falle eines Unfalls wurden die ersteren verformt, wodurch die Energie des Aufpralls absorbiert wurde, wodurch die Überlastung der Passagiere reduziert und gleichzeitig Verletzungen im Zusammenhang mit der Verformung des Fahrgastraums vermieden werden können.

Im Laufe der Zeit, basierend auf der Analyse zahlreicher Crashtests, haben die Konstrukteure die Gestaltung von Sicherheitszonen und Quetschbereichen gravierend verändert, begonnen, neue Materialien zu erforschen und zu verwenden und verschiedene Eigenschaften von Stahl in einem Teil zu kombinieren. Weit verbreitet sind ultrahochfeste, hochfeste und gängige Stähle, Aluminium und Verbundwerkstoffe.

Zunehmend verwenden Automobilkonstrukteure hochfeste Stähle, die um ein Vielfaches fester sind als herkömmliche Walzprodukte, ihren Anteil
20-35% erreicht.

STAHL

Wenn man die Karosserien moderner Autos betrachtet, kann man Metallwissenschaften studieren. Alles in Neuwagen mehr Details aus hochfestem, ultrahochfestem warmumgeformtem Stahl, Sonderwalzprodukte, Aluminium mit verschiedene Inhalte Silizium oder Magnesium. Kombinationen von Metalleigenschaften ermöglichen es Ihnen, die Festigkeit einiger Elemente zu erhöhen oder anderen ein programmiertes Zerknittern zu verleihen.

Sehr selten können Produktionstechnologien unter Reparaturbedingungen angewendet werden

Mit der Verbesserung der Karosseriestruktur und der Erhöhung der Sicherheit der Passagiere stellen die Konstrukteure nicht nur den Automobilherstellern, sondern auch zahlreichen Karosseriewerkstätten, in die Autos nach diversen Unfällen geraten, um eine makellose Form und Optik zu erhalten, neue Aufgaben. Zuallererst sind hochfeste Stähle sehr schwer zu bearbeiten, zu schneiden und zu kochen, manchmal erfordert es Spezialwerkzeug, das über nicht minder hochfeste Eigenschaften verfügt, die neuen Realitäten nicht hinterherhinken. Beim Schweißen ist alles komplizierter, die Technologie zur Herstellung von Spezialstählen lässt keine Überhitzung von Teilen zu, was zu einem Verzug des Produkts oder zum vollständigen Verschwinden der ursprünglichen Eigenschaften führt. Die Automobilhersteller gingen unterschiedliche Wege und empfahlen den Einsatz von Technologien und Methoden, die in der Produktion für Reparaturen verwendet werden.

Schweißen - Löten

Daher verwenden die meisten japanischen Unternehmen die Methode des halbautomatischen Lötens von hochfestem Stahl bei niedrigen Schmelztemperaturen von Kupfer-Zink-Legierungsdraht. So erfolgt beispielsweise das Schweißen mit einem Stahldraht in einer CO2-Schutzgasumgebung bei einer Temperatur von 1500-1600 Grad Celsius, wodurch alle Eigenschaften von Edelstahl vollständig zerstört werden. Das Hartlöten wird bei Temperaturen unter 900 Grad Celsius durchgeführt, die von 860 bis 890 Grad reichen, während eine solche Schweißung innerhalb der Festigkeit des herkömmlichen Schweißens liegt und das Zink, das Teil des Drahtes ist, mit dem verzinkten Körper verbunden ist und schützt der Stahl und die Schweißnaht vor Korrosion.

Kontaktschweißen mit Zange

Als Norm für das Fügen von Karosserieteilen galt seit jeher das Kontaktschweißen, an dessen Stellen kundige Autofahrer ankündigen konnten, ob das Auto verunglückt war und welche Teile ausgetauscht wurden. Aber mit dem Einsatz neuer Stähle haben sich die Methoden des Widerstandsschweißens verändert. Wenn noch vor kurzem ein konventionelles Widerstandsschweißtransformatorgerät mit bis zu 5-6 Tausend Ampere zum Schweißen von Teilen ausreichte, diktieren die Bedingungen jetzt neue Regeln. Ein Kontaktschweißgerät muss eine pneumatisch angetriebene Zange haben, die eine bestimmte Kraft entwickelt, einen Schweißstrom von mindestens 11-13 Tausend, ein spezielles Kabel mit einem bestimmten Querschnitt, mit einem minimalen Widerstand und mit forcierter Flüssigkeitskühlung. Nur so ist es möglich, Teile moderner Karosserien aus hochfestem Stahl zu verbinden.

ALUMINIUM UND VERBUNDWERKSTOFFE

Im Frühjahr 1991 lieferte Honda eine Reihe von Personenkraftwagen auf den deutschen Markt. Honda-Autos NSX mit Vollaluminium-Körpern. Allerdings waren dann noch nicht so viele Autos ausverkauft, da ging es um Sportmodelle mit Coupé-Karosserie. Dennoch signalisierte das Erscheinen von Serien-Pkw mit Aluminiumkarosserie den Beginn einer neuen Ära in der Automobilindustrie.

Beispiele für Vollaluminium-Fahrzeuge sind der Audi A8 und der Jaguar XK. Es ist verlockend, wie beim A8 ein Oberklasse-Auto mit gleichem Gewicht wie der Audi A6, eine Limousine der Unterklasse, zu bekommen. Aber die Herstellung einer Aluminiumkarosserie ist vergleichbar mit dem Bau eines Flugzeugs. Hier gibt es viel mehr Probleme, als es auf den ersten Blick erscheinen mag. Aluminiumlegierungen sind schlecht gestanzt, nur in einer Inertgasumgebung geschweißt und übertragen Schwingungen viel besser als Stahlanaloge. Argonschweißen, Nieten, Kleben und sogar Schrauben können verwendet werden, um sie im selben Fahrzeug miteinander zu verbinden. Außerdem lässt sich der durch einen Unfall zerknitterte Aluminiumflügel oft nicht ausrichten und die Lackierung von Leichtmetallteilen weist viele technologische Nuancen auf. Im Gegensatz zu Stahlkonstruktionen werden bei Aluminiumkarosserien nicht nur Bleche, sondern auch alle Arten von Profilen (Rechteckrohre, Ecken) sowie eine Vielzahl von Sondergussteilen verwendet.

Der Audi-Konzern war der erste, der Aluminium in der Serienfertigung der Karosserie einsetzte. Die Karosserien seiner A8- und späteren A2-Modelle bestehen komplett aus Aluminiumlegierungen.

Aluminiumkarosserie AUDIA8, erstellt von Audi-Technik Space Frame (ASF), wiegt nur 231 kg. Die Details verbinden 1.847 Nieten, 632 Schrauben, 202 Schweißpunkte, 25 Meter Gas- und 6 Meter Laserschweißen sowie 44 Meter Klebeverbindungen.

Nietsysteme

Im Automobilbau werden zunehmend hochfeste Stähle, Aluminium, Magnesium und Verbundwerkstoffe eingesetzt.

Um bestimmte Parameter zu erreichen, entwerfen viele Designer Karosserien, die Teile aus verschiedenen Materialien kombinieren. Dadurch können sie verwendet werden positive Eigenschaften und ihre inhärenten Nachteile umgehen. Ein Beispiel für eine solche Hybridbauweise ist die Karosserie eines Mercedes-Benz CL, die aus Stahl, Aluminium, Magnesium und Kunststoff besteht. Stahl geht an den Rahmen des Motorraums und den Kofferraumboden sowie an die einzelnen Rahmenelemente. Eine Reihe von Außenverkleidungen und Rahmenteilen sind aus Aluminium gefertigt. Der Türrahmen besteht aus einer Magnesiumlegierung. Kotflügel vorn, Kofferraumdeckel sind aus Kunststoff. Alternativ ist auch eine Karosseriestruktur möglich, bei der der Rahmen aus Stahl und Aluminium besteht.

Schweißtechnologien für Metalle mit unterschiedlichen elektrochemischen Eigenschaften, in diesem Fall - Stahl und Aluminium. Honda Motor behauptet, dank eines speziellen Schweißmechanismus eine starke Verbindung zwischen den beiden Metallen herstellen zu können. Es handelt sich dabei um eine Art "Einschrauben" des Stahlteils des Teils in das Aluminiumteil unter Druck. Es ist nur allgemeine Beschreibung das prinzip - das unternehmen macht keine erschöpfenden details. So werden Stahl und Aluminium insbesondere unter Reparaturbedingungen nicht miteinander verschweißt, außerdem werden Metalle nur mit spezieller Isolierung, hauptsächlich mit Hilfe von Nieten und Schraubverbindungen, miteinander verbunden. Kommt ein anderes Metall aufgrund unterschiedlicher elektrischer Potentiale direkt mit Aluminium in Kontakt, entsteht zwischen ihnen ein galvanisches Paar, das zur Korrosion des Aluminiums führt. Beim Verbinden von Stahl und Aluminium werden spezielle Klebstoffe verwendet, um eine chemische Zerstörung des Materials zu verhindern.

XPress 800 - pneumohydraulisches Nietgerät, mit einer Kapazität von bis zu 50 kN, zum Nieten und Nieten: Stanznieten, FFR-Nieten, Blindnieten, Blindnietmuttern und Stanzen

05.02.2014 - 12:17

WorldAutoSteel, der Automobilbereich der World Steel Association, hat die Ergebnisse seines FutureSteelVehicle (FSV)-Programms im Rahmen des Steel Solutions in the Green Economy-Projekts vorgestellt. Ziel des Programms ist die Entwicklung von Leichtbau-Fahrzeugkarosserien aus Stahl, die das Fahrzeuggewicht um bis zu 40 % und die CO2-Emissionen um 70 % über die Lebensdauer des Fahrzeugs reduzieren können.

Ein grünes Auto für eine grüne Wirtschaft

Das WorldAutoSteel-Projekt namens FutureSteelVehicle ("ein Auto aus dem Stahl der Zukunft") wurde 2007 ins Leben gerufen, aber die intensivste Arbeit daran begann erst in den letzten Jahren. Alle Mitglieder von WorldAutoSteel - 17 große metallurgische Unternehmen, darunter Anshan Steel, Arcelor Mittal, Baosteel, Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation, ThyssenKrupp, USA Stahl, Severstal, POSCO und andere.

Das Hauptziel des Programms ist die Entwicklung von Sonderstählen, wodurch die Masse der Karosserie um 35-40% gegenüber moderne Maschinen... Dadurch wird der Schadstoffausstoß über die gesamte Fahrzeuglebensdauer um 70 % reduziert. Gleichzeitig müssen alle Anforderungen an die Notschocksicherheit von Maschinen (fünf Sterne nach den Ergebnissen von Crashtests) und die Haltbarkeit des Rumpfes vollumfänglich erfüllt werden, und die Reduzierung der Rumpfmasse sollte nicht mit erheblichen finanziellen Auswirkungen verbunden sein und andere Kosten.

Die Hauptgründe für die Ermutigung der Hersteller, das Fahrzeuggewicht zu reduzieren, sind die amerikanischen und europäischen Gesetze, die Autos mit weniger Kraftstoff verbrauchen, was genau durch Gewichtsreduzierung erreicht werden kann. Zum ersten Mal wurde der Kraftstoffverbrauch durch den amerikanischen Corporate Average Fuel Economy (CAFE)-Standard begrenzt, der 1975 aufgrund der Ölkrise verabschiedet wurde. Seitdem wurden die Standards ständig verschärft und auch andere Regionen, vor allem die EU, haben begonnen, ähnliche Gesetze zu erlassen.

Nach der Verabschiedung des Kyoto-Protokolls hat die Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs eine ökologische Bedeutung erlangt. Der Verkehr verursacht heute etwa 20 % der Treibhausgasemissionen, und wenn wir die Emissionen berücksichtigen, die mit der Kraftstoff- und Stromerzeugung der Automobilindustrie verbunden sind, ist dieser Anteil noch höher. Gleichzeitig reduziert die Reduzierung des Fahrzeuggewichts den Kraftstoffverbrauch und damit die mit der Herstellung und Nutzung verbundenen Ressourcenkosten.

Im Rahmen des FSV-Programms wurden optimierte Karosserieelemente aus Advanced High-Strength Steel (AHSS) für vier Fahrzeugmodelle entwickelt, die zwischen 2015 und 2020 auf den Markt kommen sollen. Hierzu zählen insbesondere batterieelektrische Fahrzeuge (Battery Electric Vehicle – BEV) und Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeuge (PHEV) der Klassen A und B sowie Fahrzeuge des Typs PHEV und Elektrofahrzeuge mit Brennstoffzellen (Fuel Cell Electric Vehicle - FCEV) der Klassen C und D.

Der Einsatz von AHSS-Stahl sorgt für eine Gewichtsreduzierung bei gleichzeitiger Erhöhung der Festigkeit von Hauptkomponenten der Karosserie wie Schweller, B-Säulen, seitliche und vordere Längsdachelemente, Längs- und Längsträger hinten, Radlaufversteifungen usw sowie Elemente des Batteriefachs (Elektrofahrzeuge und Hybridautos), die bei einem Frontalaufprall Energie absorbieren. Hochfeste Stahlkörperkomponenten spielen wichtige Rolle im sogenannten „Crash-Management“, das definiert, wie sich das Fahrzeug bei einem Unfall verhalten soll.

Wichtig für die Festigkeit ist auch die Technologie des Zusammenfügens einzelner Teile der Karosserie. Punktschweißen ersetzen moderne Technologien Verbindungen mit Laserschweißen und Kleben (sowie einer Kombination aus Kleben und Punktschweißen) ermöglichen sowohl steifere als auch leichtere Strukturen. Laut einem der Autoren des FutureSteelVehicle-Projekts Ron Krupitzer vom American Iron and Steel Institute (AISI), mehr Autofirmen untersuchen die Möglichkeit, diese Technologien zum Fügen hochfester Stähle einzusetzen.

„Bei der Umsetzung des FutureSteelVehicle-Programms haben wir uns zum Ziel gesetzt, alle Vorteile von Stahl im Allgemeinen und Advanced High-Strength Steel im Besonderen effektiv zu nutzen. kostengünstig und niedrige Industrieemissionen. Während sich die FSV-Technologie und -Entwicklung hauptsächlich auf Elektrofahrzeuge konzentriert, verfügen wir heute über eine breite Palette von Stahlsorten, mit denen das Karosseriegewicht und die Emissionen für jeden Fahrzeugtyp reduziert werden können “, sagt Jody Shaw, Division Director Technical Marketing and Research von US Steel Corporation, die das FutureSteelVehicle-Projekt beaufsichtigt.

Hauptvorteile

Ihm zufolge lassen sich die folgenden sieben zentralen Ergebnisse unterscheiden, die während der Umsetzung des FSV-Projekts erzielt wurden:

FSV-Fahrzeuge sind leicht und hocheffizient in Bezug auf Kraftstoffverbrauch und geringere Emissionen. Dies wurde durch die Optimierung der Form und Größe der Karosserieteile durch den Einsatz neuer Stahlsorten erreicht.

Das Körpergewicht eines batterieelektrischen Fahrzeugs (BEV), das mit FSV-Technologie hergestellt wird, überschreitet 188 kg nicht, während das Körpergewicht eines modernen Pkw mindestens 290 kg beträgt, also 35% schwerer ist als eine vielversprechende Neuheit .

Das Projekt FutureSteelVehicle sieht den Einsatz von mehr als 20 neuen Sorten von Advanced High-Strength Steel vor, die bis 2015-2020 in Massenproduktion und kommerziell auf dem Markt erhältlich sein werden.

Das neue Werkstoffportfolio von FSV umfasst die neuesten Stahlsorten wie Dualphasenstahl, TRIP-Stahl mit martensitischer Umwandlungsduktilität (TRIP), TWIP-Stahl mit doppelt induzierter Duktilität, Komplexphasenstahl, Warmumformstahl (warmgeformter Stahl) und andere. Im Vergleich zu herkömmlichen (niedriglegierten) Baustählen weisen sie eine erhöhte Festigkeit bei gleichzeitiger Duktilität auf, was ihnen Vorteile im Stanz- und Umformprozess verschafft. Diese Eigenschaften sind vor allem in der modernen Automobilindustrie gefragt, da sie den Ingenieuren mehr Freiheit bei der Designwahl, der Optimierung (Reduzierung) des Gewichts und der allgemeinen Fahrzeugfertigungstechnik bieten.

Die mit FSV-Technologie hergestellten Karosserien erfüllen die strengsten, weltweit anerkannten Anforderungen an die Schlagfestigkeit von Autos und übertreffen diese teilweise sogar. Daher ist es nicht verwunderlich, dass FSV-Fahrzeuge bei Crashtests die Höchstwertung erhalten – fünf Sterne.

Die Herstellung von Karosseriekomponenten aus AHSS-Stahl für Elektrofahrzeuge kann die Gesamtschadstoffemissionen in die Atmosphäre über den gesamten Lebenszyklus des Fahrzeugs gemäß US-Energiesystemstandards um 56 % reduzieren. In Europa, wo dieses System und seine Quellen effektiver sind, kann diese Zahl 70 % erreichen.

Eine signifikante Reduzierung des Karosseriegewichts wird erreicht, ohne dass die Herstellungskosten von Autos im Vergleich zu modernen Autos signifikant erhöht werden.

"All diese Fortschritte, insbesondere im Hinblick auf die signifikante Reduzierung des Fahrzeuggewichts und die Optimierung von Designlösungen, setzen einen neuen Standard für das Design von Autos der Zukunft. Darüber hinaus bietet die Umsetzung des FutureSteelVehicle-Projekts die Möglichkeit, die Emissionen von Schadstoffe in die Atmosphäre, was angesichts der Entwicklung und Einführung bald neuer Umweltstandards in den meisten Industrieländern", sagt Siz ten Brock, Direktor von WorldAutoSteel.

In den letzten Jahren lag der Fokus auf der Reduzierung des Fahrzeuggewichts auf der Verwendung von Aluminiumkomponenten, sagte er. Allerdings steht die Verwendung von besonders hochfestem Stahl (Advanced High-Strength Steel) dem Aluminium in nichts nach, da diese Metallsorte in sehr, sehr dünne Dicken unter Beibehaltung der Festigkeit von Baustahl, die wesentlich höher ist als die von konventionellem Stahl, der in den letzten zwei Jahrzehnten im Automobilbau verwendet wurde. All dies ermöglicht es den Pkw-Konstrukteuren, das übliche Autoblech durch AHSS-Stahl zu ersetzen und gleichzeitig den Materialeinsatz und das Gewicht der Karosserie deutlich zu reduzieren.

„Die Verwendung von AHSS ermöglicht es, das Gewicht des Autos im Vergleich zu modernen Autos im Allgemeinen um 39% zu reduzieren, während die Verwendung von Aluminium nur 11% beträgt, obwohl viele sagen, dass dieser Wert deutlich höher ist und 50% erreicht. Unsere Berechnungen und praktischen Untersuchungen zeigen jedoch voller Vorteil AHSS gegenüber Aluminium, auch wenn mit letzterem aus Gewichtsgründen einzelne Karosserieteile gefertigt wurden. Darüber hinaus ist Aluminium deutlich teurer als Stahl, sodass seine Verwendung die Kosten eines Autos erheblich erhöht, was in erster Linie den Endverbraucher betrifft“, erklärt Brock.

Ihm zufolge ermöglicht es der weit verbreitete Einsatz von Advanced High-Strength Steel, wie Forschungen und Experimente im Rahmen des FutureSteelVehicle-Projekts gezeigt haben, die Gesamt-Treibhausgasemissionen über den gesamten Lebenszyklus eines Fahrzeugs deutlich zu reduzieren. Darüber hinaus ist das Projekt FutureSteelVehicle ein bedeutender Schritt in Richtung Green Economy, einer neuen Wirtschaftspolitik, die auf der strikten Einhaltung der Prinzipien der Umweltsicherheit basiert.

Laut WorldAutoSteel-Direktorin Sis ten Brock wird die signifikante Reduzierung der Kohlendioxidemissionen von Fahrzeugen, die mit FSV-Technologie unter Verwendung von Advanced High-Strength Steel gebaut wurden, in absehbarer Zeit eine globale Flotte "grüner Fahrzeuge" schaffen, deren Priorität darin besteht, radikal zu verbessern Energieeffizienz. - Rusmet