Z jakich materiałów produkuje się współczesne auto?

Na przestrzeni ostatnich lat zmieniały się materiały, z jakich produkowano auta, pojawiło się całe mnóstwo bardzo wytrzymałych tworzyw sztucznych. Producenci zaczęli też dostarczać bardzo eleganckie tworzywa, wykorzystywane do celów dekoracyjnych. Otworzyło to zupełnie nowe możliwości. Nic zatem dziwnego, że coraz więcej samochodów (np. francuskich) ma tylne klapy i pokrywy maski wykonane z tworzywa sztucznego, a praktycznie każde współczesne auto ma zderzaki wykonane z tworzyw sztucznych.

Zastosowanie tworzyw ma też wymiar finansowy – obniża koszty produkcji. Tworzywa formuje się znacznie prościej, niż blachy. Nie trzeba do tego ciężkich i bardzo drogich pras hydraulicznych.

Jak odchudzić samochód, żeby zużywał mniej paliwa?

Współczesne pojazdy są też coraz większe. Obecne auto klasy B ma często większe rozmiary niż jego kompaktowy odpowiednik sprzed 40 lat. Samochody mają też znacząco bardziej rozbudowane wyposażenie, niż ich odpowiedniki sprzed 10 lat. Wystarczy wziąć pod uwagę klimatyzację (ma ją obecnie niemal każde nowe auto), rozbudowane systemy bezpieczeństwa czy też układ oczyszczania spalin.

Im cięższe auto, tym więcej zużywa paliwa albo energii. Dlatego producenci aut zaczęli wykorzystywać materiały lżejsze, jak tworzywa sztuczne. W przypadku aut premium i super premium zastosowanie znalazły takie materiały jak stopy z przewagą aluminium (wykorzystywane między innymi do produkcji wahaczy zawieszenia czy głowic silników), a także włókno węglowe. Elementy z włókna węglowego są zdecydowanie najdroższe i najlżejsze.

Wielbiciele sportowej motoryzacji wiedzą, że włókno węglowe stosuje się do produkcji elementów nadwozia aut sportowych i super samochodów. Ale nie tylko. Może dla niektórych osób będzie zaskoczeniem, że z włókna węglowego wykonuje się też wały napędowe, stosowane na przykład do przenoszenia napędu ze skrzyni biegów na tył pojazdu. Dzięki niższej wadze są mniej podatne na działanie sił skrętnych, a także zapewniają lepsze przyspieszenie auta. Ponadto, że względu na materiał, nie są podatne na działanie korozji.

Podstawowe materiały, przeznaczone do produkcji współczesnego samochodu osobowego

Oczywiście, na pierwszym miejscu nadal jest to stal. Stosuje się ją przede wszystkim do produkcji najważniejszych elementów auta: płyty podłogowej (w nadwoziach samonośnych), albo ramy, elementów poszycia wewnętrznego (blach zewnętrznych), elementów poszycia wewnętrznego (konstrukcji auta), wzmocnień, grodzi pomiędzy komorą silnika a kabiną, konstrukcji dachu, bloku i głównych części silnika. Ze stali powstają też obręcze kół. Do produkcji samochodów stosuje się kilka rodzajów stali: LSS (stal miękką), HSS (stal tłoczną), BH, CMn (węglowo-manganową), HSLA (wysokowytrzymałą niskostopową), VHSS (o bardzo wysokiej wytrzymałości) i wiele innych. Szczotkowana stal wykorzystywana jest też jako element dekoracyjny wielu aut.

Stopy aluminium – to numer dwa na liście materiałów, używanych do produkcji auta. Stop aluminium powstaje przez połączenie aluminium z krzemem, magnezem, niklem, manganem lub miedzią. Do czego wykorzystuje się stopy aluminium? Do produkcji głowic silnika, wahaczy zawieszenia, zewnętrznego poszycia drzwi, zewnętrznego poszycia samochodu, pokrywy silnika, tylnej klapy, poszycia dachu, pokrywy bagażnika oraz elementów dekoracyjnych.

Numer trzy to żeliwo, czyli stop żelaza z różnymi dodatkami. Stosuje się je do produkcji między innymi bloków silnika, tarcz hamulcowych i zacisków hamulcowych.

Numer cztery to magnez, potrzebny jako domieszka do żeliwa czy stopów aluminium. Z magnezu (stopu magnezu z dodatkami) produkuje się odlewy o bardzo cienkich ściankach, wykorzystywane np. do produkcji drzwi, czy też podstaw konstrukcji desek rozdzielczych.

Numer pięć to tworzywa sztuczne. Ich udział w produkcji aut stale rośnie. Ilość tworzyw, używanych w produkcji aut jest ogromna. Są to między innymi: akrylonitryl–styren, poliamid, poliwęglan, polietylen, plexiglass, polistytren, poliuretan, polichlorek winylu, poliester, butyral, poliamid aromatyczny, tworzywa fenolowe i wiele innych. Co się z nich produkuje? Pokrywy maski, pokrywy bagażnika, deski rozdzielcze, elementy wyposażenia wnętrza, zderzaki, zbiorniki na płyny, klosze reflektorów, lusterka, konstrukcje pod mocowanie elektroniki, głośników, wyposażenia elektrycznego, klamki, pokrycie dachu, atrapy chłodnicy, elementy dekoracyjne, błotniki, nadkola, osłony, pokrywy, przewody układu dolotowego i wentylacji. I wiele innych.

Oczywiście, to nie wszystko. Do produkcji aut używa się też szkła (powstają z niego szyby samochodowe i pokrycia dachu), gumy z różnymi dodatkami (do produkcji ogumienia samochodowego, uszczelek, przewodów), pianek (do wypełnienia foteli i wyciszenia drzwi i innych elementów), tkanin i sztucznych skór (do wykończenia elementów wnętrza), przewodów elektrycznych, złączy, części elektrycznych i elektronicznych, a do tego mnóstwa podzespołów mieszanych, wykonanych z różnych elementów.

Więcej materiałów – więcej metod łączenia

Całość musi być odpowiednio połączona przy produkcji auta. Każdy materiał ma inne wymagania, np. aluminium nie może stykać się ze stalą, bo będzie rdzewieć. Tworzywa sztuczne nie mogą być zagniatane, tak jak blachy.

Produkcja współczesnego samochodu to połączenie całego szeregu metod: spawania, nitowania, przykręcania, klejenia, grzania, zaginania itd.

…i mnóstwo problemów przy naprawie blacharsko – lakierniczej

Jeśli współczesne auto zostało uszkodzone w wypadku, naprawa wymaga specjalisty wysokiej klasy. Musi on rozpoznać, z jakim materiałem ma do czynienia. A potem musi dobrać odpowiednią metodę jego naprawy.

Każdy element wykonany z tworzywa sztucznego powinien mieć wybite oznaczenie, które pozwoli rozpoznać, jaki to rodzaj tworzywa (np. PWS albo PP). Dlaczego jest to ważne? Każde tworzywo naprawia się inaczej. Jedne można kleić, inne tylko spawać – i tutaj niezwykle ważny jest dobór odpowiedniej temperatury. Nawet, jeśli mechanik zdecyduje się na wymianę całego elementu i zamontowanie nowego, to musi wiedzieć, jak połączyć materiał z pozostałymi. To nie jest proste. A do tego wszystkiego dochodzi jeszcze konieczność zachowania fabrycznej warstwy antykorozyjnej na elementach metalowych.

Michał Lisiak