Дизайн сайтов и создание видеороликов для бизнесменов http://videoaekreativ.ru        Создание сайтов

Генри Форд: кузов автомобиля

Генри ФордГенри Форд - известное имя, прочно связанное с автомобилестроением. Он старался выпускать недорогие автомобили, автомобиль для людей с разным достатком. В свое время Генри Форд столкнулся с такой проблемой, как коррозия кузова автомобиля и многое сделал для ее решения.

Сегодня, как и раньше, «вечный» или, во всяком случае, долговечный кузов – мечта каждого автомобилиста. У современного легкового автомобиля в подавляющем большинстве несущий кузов. Он служит не только для размещения пассажиров или груза, но так же является элементом, который связывает в единое целое все узлы и агрегаты машины. И потому он испытывает нагрузки не только от массы пассажиров и груза, но и от всех рабочих узлов, воспринимает передаваемые подвеской колес дорожные толчки, а так же тяговые и тормозные усилия. Они расшатывают и деформируют его, помогая коррозии разрушить самую дорогостоящую часть автомобиля.

Масса современного несущего кузова автомобиля (в сборе с дверьми, стеклами, обивкой, сиденьями, оборудованием) составляет от 48,5 до 54,5 процента массы всей машины. Соответственно массе материалов  и трудоемкости изготовления на кузов приходится половина стоимости автомобиля. Поэтому одной из важнейших задач конструкторов всегда была и есть задача обеспечения высокой долговечности кузова.

До середины 30-х годов подавляющее большинство легковых моделей имели отдельную раму и кузов. Значительную часть нагрузок у этих конструкций воспринимала рама, но это не означало, что срок службы автомобиля был большим. Первоначально – до середины 20-х годов – основным материалом в автомобилестроении было дерево- брусья, доски, фанера, преимущественно из дуба и березы, реже из клена и ясеня. Наружные поверхности деревянной обшивки,  наиболее подверженные воздействию сырости и непогоды, грунтовали, шпаклевали, покрывали несколькими слоями масляной краски, лака. Их последовательно и подолгу полировали, сушили, получая, в конечном счете, своеобразный слоистый пластик – композицию из дерева и органических смол. Они неплохо противостояли влаге, но были дороги и трудоемки в изготовлении. Рост масштабов производства автомобилей, переход на конвейерный, их выпуск заставили искать новые материалы.

Наружные панели кузовов стали штамповать из листовой стали. Это дешевый процесс с малой затратой времени на изготовление каждой детали. Но стальные панели, которыми обшивали деревянный каркас, корродировали, а высокий темп конвейера не оставлял времени на длительную сушку масляной краски. Поэтому пионер конвейерного производства Генри Форд остановился на горячем (при температуре 200 градусов Цельсия) эмалировании. Кузова его машины модели «Т» (1908-1927гг.) хорошо были защищены от ржавления эмалью, но, увы, они всегда были черными. Покрывать большую поверхность автомобиля цветной эмалью, да еще по 500 кузовов в сутки для Форда представлялось очень дорого.

Конкурент Форда,  корпорация «Дженерал Моторс», в 1923 году совместно с концерном  «Дюпон» разработала быстросохнущую нитроцеллюлозную краску. Её нанесение пневмораспылителями оказалось дешевле эмалирования. Первой цельнометаллические кузова начала изготовлять в 1912 году для своих машин английская фирма БСА. Промышленную технологию для массового производства – холодную штамповку панелей из тонкого стального листа и точечную электросварку – в двадцатые годы разработал американец Э. Бадд. Первыми её стали применять: в США завод «Додж» (с 1923 года), а в Европе завод «Ситроен» (1924 года).

Легкие и прочные стальные кузова, к сожалению, довольно быстро корродировали. Пришлось защищать их. Чтобы защитное покрытие из краски не отслаивалось, поверхность стальных панелей тщательно обезжиривали и обрабатывали раствором фосфорнокислых солей (фосфатирование, или бондеризация). Их соединения образовывали на поверхности прочную защитную пленку толщиной около 3 микрометров, которая, имея микрошероховатости, хорошо сцеплялась со слоем наносимого на неё грунта.

Однако парк автомобилей на земле быстро рос, машины эксплуатировались большей частью постоянно и их годовые пробеги достигали 8 – 13 тысяч километров. Это означало и повышенное воздействие на защитные покрытия кузовов. Поэтому пришлось искать новые способы нанесения краски и грунта. С 1964 года на заводах Форда кузовные панели автомобилей «Тандерберд» и «Линкольн» окрашивались в электростатическом поле. Другие предприятия внедрили у себя грунтовку  и окраску методом электрофореза (электролитического осаждения). Все они обеспечивали улучшенные сцепления грунта и краски с кузовом. Наконец, совсем недавно вошел в обиход катафорез – разновидность электрофореза, создающая повышенную плотность защитного слоя.

И все же коррозия наступала. Во многих странах заснеженные и заледенелые дороги посыпают солью. Снежно – соляная смесь, попадая на металлические детали кузова, ускоряет их ржавление и разрушение.

Может быть, полезно покрыть весь кузов тонким слоем олова или другого металла, не подверженного коррозии? Автомобилисты со стажем до сих пор с удовольствием рассказывают легенды о том, что на старых автомобилях все кузова были луженными. Сладкое заблуждение! Ремонтируя кузова «Побед» или первых «Москвичей», они встречали следы оплавки оловом больших участков деталей, где после штамповки оставались морщины и другие дефекты. Теперь качество штамповки стало выше, и вместо оловянистого сплава применяют пластик.

И все же сама идея покрыть стальной лист защитным слоем была плодотворной. В начале 70-х годов металлургическая промышленность освоила технологию изготовления стального листа с тонким цинковым покрытием равномерной толщины. Правда, сварка панелей из такого листа представляла определенные трудности. И все же в 1975 году в Германии автомобильная фирма «Порше» и металлургическая «Тиссен» разработали процесс двухстороннего горячего цинкования стального листа и его сварки. На свои модели с кузовами из такой стали «Порше» начал давать 10-летнюю гарантию против следов ржавчины, а завод «Ауди» с 1986 года 6-летнюю.

Все эти ухищрения были, однако, направлены на защиту стального кузова от ржавления. А может быть, делать кузова из других материалов? Таких попыток было множество. Не будем рассматривать экспериментальные конструкции, обратим свое внимание на серийные модели.

Может быть, вернуться к дереву? До второй мировой войны немецкий завод ДКВ успешно делал кузова малолитражек (правда, не несущие!) из фанеры и деревянных брусьев. Чтобы они не гнили, не рассыхались и не впитывали влагу, их пропитывали органическими материалами. Но сам процесс изготовления деревянных деталей был трудоемок, плохо механизировался. Тем не менее в 60-е годы английский завод «Маркос» начал мелкосерийное производство спортивных машин с несущими кузовами из дерева. Для них был использован опыт изготовления авиационных фюзеляжей, где основным строительным материалом был деревопластик – фанера, пропитанная синтетическими смолами.

Чуть раньше деревопластика вошел в обиход стеклопластик. Из него начиная с 1953 года, когда было освоено серийное производство спортивных машин «Шевроле-корветт», многие фирмы стали изготовлять кузова как не несущие, так и несущие. Начались поиски других пластмассовых композиций.

Кузова из пластмассы не боялись коррозии, были не сложны в ремонте, но технология их формирования не позволяла наладить массовый выпуск. Потребовались десятилетия, чтобы разработать быстро полимеризующиеся синтетические смолы, найти новые методы формирования пластмассовых панелей, получить составы  с высокими прочностными характеристиками. И пока шла эта кропотливая работа, постепенно расширявшая возможности выпуска пластмассовых кузовов, шел поиск новых материалов.

Алюминий давно применялся для кузовов спортивных и гоночных машин, где решающее значение имела легкость конструкции. Первым наладил серийный выпуск кузовов, сваренных из алюминиевых панелей, французкий завод «Панар». Но в условиях массового производства очень трудным оказалось обеспечить надежную точечную и шовную электросварку стыков панелей. Точный контроль за величиной сварочного тока, химическим составом идущего на кузовные панели алюминиевого сплава, качеством электродов непомерно увеличивал трудоемкость и удорожал процесс сборки кузовов…

Нержавеющая сталь. Пробовали и этот материал. Из него в тридцатые годы опытные образцы автомобильных кузовов изготовил на своих заводах Генри Форд. «Нержавейка» плохо сваривалась, тяжело формировалась на прессах. В дальнейшем многие фирмы пытались наладить производство аналогичных кузовов. Последний (и неудачный) опыт – английские спортивные машины «Де Лорин».

Итак, стальные штампованные панели по-прежнему образуют несущий кузов. Но подверженные воздействию коррозии его детали теперь делают из оцинкованной стали. Либо методом фирмы «Тиссен», либо по типу «цинкрометалл» - покрытие цинковым порошком на органической основе. Другие детали фосфатируют, грунтуют электрофорезным методом, окрашивают в электростатическом поле. Пороги кузовов, где обычно конденсируется влага, делают вентилируемыми. Внутрь передних крыльев монтируют пластмассовые вставки – своеобразные щитки на пути грязи, песка, снега. Сварные швы – а с них и начинается ржавление сварной конструкции – промазывают специальными мастиками. Наконец, покрывают наиболее подверженные коррозии детали полихлорвинилом или другими синтетическими материалами. Но пока несущие кузова из соображений дешевизны и технологичности при массовом производстве продолжают сваривать из стальных штампованных панелей. И, видимо, долго будут так делать, не скупясь, однако, на различные методы защиты от ржавчины.

P. S.  Если вам понравилась моя статья или вы хотите поделиться своим опытом  и мнением, обязательно оставьте свой комментарий!

Поделиться с друзьями:

Получайте новые статьи блога прямо себе на почту. Введите email, нажмите кнопку "Получать статьи"!

Метки: ,

Ваш отзыв