Закрыто сейчас

19.

г Краснодар, ул им. Калинина, д 106/1

2.8 5 отзывов

Сварка кузова,

Закрыто сейчас

20.

г Краснодар, ул им Васнецова, д 20

5.0 3 отзыва

Сварка кузова,

Сварка кузова автомобиля | Контактная сварка кузова

Самый большой, самый дорогой и самый ответственный узел легкового автомобиля – его кузов. Он определяет не только основные потребительские свойства (скорость, комфорт, эстетическое восприятие автомобиля в целом и т. д.), но и безопасность водителя и пассажиров. Поэтому требования к кузову неуклонно повышаются.

Автомобильный мир меняется, и корпуса новых автомобилей становятся все сложнее. Соперничество в сфере пассивной безопасности побуждает автомобилестроителей тесно сотрудничать с металлургами, разрабатывающими новые виды и технологии стали. Это приводит к появлению новых методов работы для специалистов по ремонту автомобильных кузовов.

Развитие свойств сталей в автомобильной промышленности нацелено на повышение уровня безопасности.

Свойства стали делятся на три основные категории: механические, физические и химические. Потребительские требования складываются из следующих характеристик:

■ Ковкость – способность металла к обработке до состояния тонкого листа, который можно гнуть, штамповать в горячем или холодном состоянии, ковать и прокатывать.

■ Упругость – способность деформироваться под воздействием силы и снова принимать первоначальную форму.

■ Растяжение – остаточная деформация при растяжении стали. При длительном растяжении возможен разрыв стали.

■ Вязкость – свойство растягиваться без разрыва. Например, из 1 г серебра можно вытянуть проволоку длиной 2 км.

■ Прочность – предел прочности металла. Воздействие может быть растяжением, сжатием, кручением, сдвигом.

■ Твердость – сопротивление металла вдавливанию внешнего элемента.

■ Плавкость стали – свойство перехода из твердого состояния в жидкое, характер и температура плавки.

■ Коррозионная стойкость – сопротивление металла химическому воздействию.

Современные металлы

Автомобилестроители предъявляют свои требования к стали и работают в двух направлениях: увеличение жесткости кузова автомобилей, чтобы демонстрировать лучшие показатели при краш-тестах, и облегчение конструкции автомобиля, чтобы снизить расход топлива и, следовательно, уменьшить количество выбросов углекислого газа (CO2).

■ Мягкая сталь: широко используется в автомобильной промышленности, составляет лишь 20% автомобиля, служит в основном для облицовки, называемой «кожей». Механическая прочность порядка 200 MПa. Используется при традиционных способах сварки.

■ Стали HLE (Haute Limite Elastique – высокая степень упругости) или DP (Dual Phase): являются основой всех новых высокопрочных сталей, которые используются в современном автомобилестроении. Различаются по способу производства, применения и деформации. Механическая прочность находится в пределах 200–600 MПa. Часто используются для изготовления структуры кузова автомобилей.

■ Стали USIBOR, TRIP или многофазные: эти стали последнего поколения были дообработаны с целью увеличения прочности до 1600 MПa. В основном применяются для создания противоударных зон в кузове автомобиля.

Преимущества и недостатки применения высокотехнологических сталей

ПРЕИМУЩЕСТВА:

■ Создание более легких автомобилей.

■ Повышение стойкости автомобилей к сильным ударам.

■ Снижение количества элементов прочности в автомобиле.

■ Улучшение устойчивости элементов оболочки в случае городских аварий.

■ Улучшение управляемости автомобиля благодаря повышению жесткости кузова и устойчивости к кручению.

НЕДОСТАТКИ:

■ Усложнение процесса производства стали HR.

■ Снижение коэффициента прочности при сильном нагреве.

■ Применение соответствующего оборудования и современных методов работы на СТО.

■ Обязательная замена элементов структуры кузова в случае повреждения.

■ Запрет на выправление элементов структуры кузова

■ Запрет на использование полуавтоматического сварочного аппарата со стальной проволокой.

Учитывая развитие технических характеристик используемых материалов, сегодня, как никогда, важно соблюдать указания автомобилестроителей.

Ремонт, во время которого не были учтены эти указания, приведет к ослаблению структуры кузова и салона и снижению уровня безопасности пассажиров.

В современной Европе использовать при ремонте автомобилей сварочное оборудование, не отвечающее новым технологиям, – значит подвергать бизнес огромному риску. В случае аварии, вызванной нарушением целостности сварного элемента, владелец автосервиса, а также представители страховой компании рискуют оказаться под судом.

Отдавая автомобиль в кузовной ремонт, мы рассчитываем получить его обратно в состоянии «как до аварии». А это значит, автомобиль должен пройти различные этапы ремонта, при котором будут использоваться современная контактная сварка, клещи для контактной сварки и надежная точечная сварка.

Современные технологии

Сварка способствует нагреву металлов. Полуавтоматической сваркой ММА сварной шов подвергается слишком высокой температуре в течение длительного времени, при этом его механическая прочность снижается более чем на 50%. При контактной сварке область воздействия в разы меньше. Вот почему при производстве кузова автомобиля используется точечная контактная сварка, а в определенных случаях – сварка-пайка медным сплавом.

Пайка MIG позволяет работать при более низкой температуре (менее 1000°C), чем при сварке ММА (1500°C), что уменьшает деформацию соединенных частей. Материалы соединены только путем расплава материала припоя (CuSi3 или CuAl8). Пайка MIG находит обширное применение в кузовном ремонте, так как цинковое покрытие стальных листов при этом не повреждается.

ULSAB как альтернатива алюминию

Стремясь найти замену алюминию, изготовители сталей разработали сверхсложные сплавы, такие как ULSAB (Ultra Light Steel Auto Body).

ULSAB – это в большей степени принцип, позволяющий автомобилестроителям решить проблему соединения деталей при уменьшении веса элементов на 40%.

Для этого используется метод составных листовых заготовок или соединение лазером различных видов сталей разной толщины (Tailored Blanks). Полученные таким образом листовые заготовки штампуют для получения целой детали.

Данные детали неремонтопригодны и заменяются целиком, соединение с кузовом разрешено только аппаратами контактной сварки определенной мощности или посредством сварки-пайки медным сплавом при «низких» темрературах, не изменяющих структуру сталей (отпуск).

Особенности ремонта

Сварка сопротивлением, или контактная сварка, – это соединение нескольких листов металла с использованием эффекта Джоуля.

1. Этап подхода и сжатия

Этот этап очень важен для производства точечной сварки. Необходимо соединить листы металла и обеспечить требуемую силу сжатия. Неплотное соединение может привести к прожигу металла, а чрезмерное сжатие тонкого металла не позволит произвести сварную точку хорошего качества.

2. Сварка

После достижения требуемой силы сжатия ток проходит через электроды в течение определенного времени. Этот ток нагревает металл в месте контакта электродов, и металл переходит из твердого состояния в жидкое.

3. Ковка

На этом этапе металл поддерживается под давлением после того, как пропустили ток. Это очень важный этап, который позволяет охладить сварную точку, поддерживая ее под давлением для затвердения ядра.

Современные аппараты контактной сварки GYS оснащены только пневматическими клещами, которые способны обеспечить необходимую постоянную силу и точное время сварки. Конструкторским бюро GYS разработаны плечи типа «С», предоставляющие доступ к любым точкам сварки, предусмотренным на производстве. В отличие от традиционных плечей типа «Х», новые плечи позволяют произвести быструю замену без потерь охлаждающей жидкости. Усилие, развиваемое поршнем, всегда постоянно и не зависит от длины и угла плеча, что характерно для плечей типа «Х». Коме того, при смене плеча нет необходимости проводить длительный процесс центровки электродов, которые оцентрованы в заводских условиях. Охлаждающая жидкость подходит непостредственно к концам электродов, что позволяет значительно увеличить процесс сварки.

Традиционная или инверторная сварка?

На рынке контактной сварки существуют две категории аппаратов: традиционные и инверторные.

Инвертерная технология позволяет развивать мощный сварочный ток, используя приемлемое для пользователя электрическое питание.

Чем отличаются указанные технологии?

Традиционная технология: сварка переменным током, традиционные аппараты с трансформатором (50 Гц), однофазный ток (400 В).

Инверторная технология: ее принцип состоит в том, что трехфазный ток 400 В с частотой 50 Гц выпрямляет и увеличивает частоту до 2000 Гц.

Входной выпрямительный блок преобразует переменное напряжение сети в постоянное. Далее это напряжение сглаживается с помощью низкочастотного фильтра. С помощью инвертора на двух транзисторах сглаженное выпрямленное напряжение преобразуется в переменное однофазное. Затем трансформатором оно понижается, выпрямляется блоком вентилей, проходит через высокочастотный фильтр и в виде сглаженного напряжение подается на дугу.

Аппарат произведен по инверторной технологии и обеспечивает максимальную мощность при небольших габаритах и весе. Применение инверторной технологии позволяет уменьшить габариты и вес силовых трансформаторов, что в свою очередь уменьшает размеры и вес всего сварочного оборудования.

В линейке сварочного оборудования GYS есть аппараты, отвечающие всем требованиям современных условий. Самый удачный пример – GYSPOT INVERTER BP.LC. Это аппарат точечной сварки с жидкостным охлаждением кабеля и клещей и интеллектуальной системой управления. Клещи с пневматическим приводом и усилием сжатия электродов 550 даН в связке с максимальным током до 1300 А соответствуют современным требованиям кузовных работ, особенно при работе с прочными и сверхпрочными металлами, используемыми в современных автомобилях.

Ремонт кузова автомобиля — рихтовка и сварка кузовных панелей

Содержание страницы

• 1. Рихтовка кузовных панелей
• 2. Сварка кузовных элементов
• 3. Особенности ремонта кузовов, изготовленных с использованием нетрадиционных материалов

1. Рихтовка кузовных панелей

После восстановления геометрии кузова производят рихтовку его панелей. Для рихтовки применяют широкий набор ручного инструмента: молотки различной формы, резиновые и деревянные киянки, рычаги и прижимы, различные зубила, ножницы, ножовку, ручные наковальни разной формы и т. д. (рис. 24, 25, 26). Для восстановления поврежденной поверхности с сохранением лакокрасочного покрытия применяют молотки-гладилки или молотки с вставной ударной частью из мягких металлов (медь, свинец) и синтетических материалов. Рабочая часть всех рихтовочных молотков выполняется по радиусу и не должна иметь повреждений (забоин, царапин, рисок).

Рис. 24. Молотки для правки кузова: а – рихтовочный; б – облегченного типа; в – для загибки фланцев; г – с выпуклой ударной частью; д – специальный с насечкой рабочей части; е – молоток-гладилка

Рис. 25. Рычаги и прижимы для исправления вмятин: а – рычаг для исправления дефектов штамповки; б – рычаг для рихтовки крыльев после окраски; в – рычаг-прижим; г – рычаг для исправления вмятин; д – рычаг пластинчатый для исправления вмятин в труднодоступных местах; е – рычаг для исправления разных дефектов; ж – рычаг для предварительной правки; з – рычаг для устранения больших деформаций

Рис. 26. Фасонные плиты, оправки, наковальни: а – плита для чистовой отделки поверхности лицевых деталей; б – плита для исправления вмятин; в, г – наковальни для восстановления профиля деталей; д) оправка для исправления фланцев и желобов; е – плита для отделки плоских поверхностей

Для правки деталей из тонколистового металла, имеющих большие деформации, используют деревянные молотки (киянки). Фасонные плиты и ручные наковальни используют в качестве поддержек, располагая их под деформированными участками панели (рис. 27).

Когда молоток и наковальня используются вместе, то наковальня служит для поднятия металла на вдавленном участке, а молоток – для придания панели правильной формы. Рабочие поверхности этих инструментов всегда должны быть хорошо отполированы и храниться соответствующим образом.

Рис. 27. Рихтовка поверхности крыла кузова в легкодоступном месте

Некоторые из них дополнительно хромируют и доводят их поверхность до идеальной чистоты, что позволяет проводить рихтовку небольших вмятин или выпуклостей на лицевых панелях кузова без повреждения окрасочного слоя.

На рис. 28 показаны приемы рихтовки незначительных вмятин с использованием ручной наковальни и молотка; на рис. 29 – с использованием рычагов-прижимов. Для удаления вмятин панелей в тех случаях, когда удары обычным молотком изнутри кузова невозможны, может быть использован вытягивающий молоток, который состоит из стержня, рукоятки и массивной втулки, надетой на стержень. Конец стержня имеет зажим для закрепления проволоки. Проволока приваривается в центре вмятины панели, к рукоятке прикладывают одной рукой вытягивающее усилие, а другой рукой двигают массивную втулку и наносят удары по рукоятке (рис. 30). После вытягивания панели приваренную проволоку срезают.

Рис. 28. Схема устранения вмятин на плоской и выпуклой поверхностях (цифрами показана последовательность нанесения ударов)

Рис. 29. Правка панелей с использованием прижимов и рычагов

Рис. 30. Схема вытягивания вмятины

Существуют комплекты оборудования, которые позволяют вытягивать вмятины большой площади. В основе этой технологии правки принцип плавного приложения деформирующего усилия только снаружи панели (рис. 31). Это позволяет не разбирать панель автомобиля изнутри, что обычно отнимает достаточно много сил и времени, требует значительных материальных затрат на замену испорченных пластиковых деталей, пистонов и прочих отделочных элементов. Плавное нагружение зоны деформации позволяет точно дозировать усилие и контролировать процесс выправления, при необходимости одновременно производить рихтовку молотком или локальный нагрев.

Рис. 31. Схема вытяжки с использованием рычажного прихвата

В комплект специальных приспособлений и инструмента входят споттер, насадка-электрод, шайбы разной формы, обрезиненные опорные площадки, оснастка различной конструкции для создания тянущего усилия на основе принципа работы рычага или винта (рис. 32).

Рис. 32. Комплект оснастки для вытяжки с винтовым прихватом

Принцип вытяжки с прихватом заключается в следующем. Специальную шайбу (насадку) контактной сваркой «прихватывают» к поврежденному месту. Специальный маломощный аппарат для сварки (споттер) позволяет оплавлять металл панели на глубину 0,1…0,2 мм. Это обеспечивает в дальнейшем легкое срывание насадки практически без повреждения поверхностного слоя металла и возможность многоразового ее использования. Аппарат снабжен также электродом для локального нагрева выправляемого участка в сложных ситуациях. После этого рычажным или винтовым устройством через точки опоры вытягивают вмятину до линии первоначального профиля.

Существует также технология устранения кузовных дефектов, когда ремонтный прихват не приваривается, а приклеивается к панели кузова, с приложением к нему плавного и точно дозированного усилия правки. Такая технология восстановления повреждений позволяет снизить трудозатраты на жестяные и малярные работы, применима для правки алюминиевых панелей. Оснастка и расходные материалы дешевле, чем споттер и аксессуары к нему. В ряде случаев, если в зоне дефекта декоративное покрытие не повреждено, после правки можно обойтись вообще без малярных работ. Весь комплект инструмента и материалов для работы размещается в небольшом чемоданчике.

Главное внимание при этой технологии необходимо уделить операции приклеивания. На торец прихвата с помощью теплового пистолета наносится горячий клей. Через 2…5 с прихват плотно прижимается к поврежденному участку и удерживается в таком положении около пяти минут. После охлаждения клея до комнатной температуры образуется прочное соединение. Далее с помощью регулируемого двухопорного приспособления с учетом особенностей повреждения выполняется вытяжка вмятины. Винты-регуляторы позволяют установить устройство в любом месте панели кузова. Срыв приклеенного прихвата может быть произведен при его нагреве.

В некоторых случаях рихтовку панели удобнее вести после того, как она будет снята с кузова. На рис. 33 показана такая операция при использовании стационарной плоской наковальни или в комбинации с ручной наковальней.

Очень часто при ДТП удар по панели кузова приводит к остаточной пластической деформации листового металла, проявляющейся в виде выпучины.

Рихтовка такой панели должна обеспечить осаживание металла выпучины и получение исходного профиля панели. Это достигается

Рис. 33. Исправление деформации снятой с кузова панели: а – исходный (требуемый) профиль панели; б – профиль панели после деформации

Рис. 34. Осаживание выпучины на наковальне: 1 – пластина с насечками; 2 – наковальня

различными методами. На рис. 34 показана рихтовка снятой панели с использованием наковальни и особого инструмента в виде пластины с насечками, по которой наносят удары молотком. Острые насечки в момент удара удерживают металл от расплывания, и лист металла опускается плоскопараллельно вниз.

Часто осаживание выпучины производят без снятия панели методом выстукивания специальным молотком с заостренных бойком, напоминающим кернер. Каждый удар приводит к образованию лунки, при большом числе таких лунок их общая поверхность становится равной поверхности выпучины, что приводит к возвращению контура панели к исходному профилю (рис. 35). Удары наносят кругообразно по всей поверхности выпучины, начиная с ее центра. В дальнейшем выравнивание обработанного таким образом участка панели обеспечивается шпатлеванием.

Рис. 35. Осаживание выпучины «выстукиванием»

Следующим методом устранения выпучины является точечный нагрев металла с последующим быстрым охлаждением. Нагрев металла

докрасна производят электродуговой сваркой с использованием угольного или неплавящегося вольфрамового электрода (может использоваться и газовая горелка). При точечном нагреве небольшого участка до пластичного состояния прилегающие к нему зоны хотя и меньше, но тоже нагреваются, что сопровождается температурным расширением металла. Расширяющийся металл не может вдвигаться в зону холодного твердого металла, а пластичная зона не оказывает сопротивления, и расширяющийся металл вдвигается в эту зону. При охлаждении нагретого точечного участка металл перестает быть пластичным, а при дальнейшем охлаждении нагретой зоны возникают растягивающие напряжения, под действием которых выпучина стягивается.

Для ускорения процесса охлаждения нагретых точек используют обдув панели воздухом или смачивание водой (зимой – льдом). Точечный нагрев производят по спирали, двигаясь от периферии к центру выпучины (рис. 36). Если с первого раза выпучина не устраняется полностью, то операцию повторяют.

Рис. 36. Последовательность точечного нагрева панели при устранении выпучины

Эффективность осаживания выпучины может быть повышена, если параллельно с нагревом использовать метод прямой ковки, т. е. обстукивать выпучину алюминиевым молотком.

Тепловой способ может быть использован для устранения на панелях крыши, капота и т. д. мелких впадин – «повреждений градом».

Газовой горелкой панель в зоне вмятины спиралеобразно, начиная с периферии и двигаясь к центру, нагревают, пока не начнется температурное изменение цвета лакокрасочного покрытия. За счет расширения металла в зоне нагрева впадина испытывает сжимающие напряжения, происходит как бы излом ее кромок, и она приподнимается над общей поверхностью панели (рис. 37). После этого приподнятые кромки начинают обрабатывать холодным напильником, зубья которого, врезаясь в металл, интенсивно отводят тепло, что приводит к охлаждению кольца металла вокруг вмятины и его отверждению. Остывающий чуть позже металл внутри кольца также сужается, что приводит к возникновению растягивающих напряжений и вытягиванию вмятины. Операция может быть повторена несколько раз. При правильно подобранном режиме тепловой обработки окрашенный слой на другой стороне панели не нарушается и отклеивание элементов обивки не происходит. Время, необходимое для устранения вмятины, составляет около 5 мин. После устранения вмятины панель подлежит окраске.

Рис. 37. Устранение точечной вмятины тепловым способом

Устранение небольших вмятин на панели без необходимости последующей окраски производится с помощью специального приспособления рычажного типа с тросовым приводом (по принципу ручного тормоза велосипеда). При нажатии на рукоятку привода из корпуса устройства выдвигается шток с магнитным наконечником. Приспособление устанавливают с внутренней стороны деформированной панели и винтовыми упорами в усилители, ребра жесткости дверей и другие элементы кузова закрепляют в таком положении. О том, что выдвижной шток с магнитным наконечником расположен

строго на вмятине, судят по положению стального шарика диаметром 0,5…0,7 мм, который удерживается силой магнита на наружной стороне панели. После этого, нажимая на рукоятку тросового привода, выталкивают вмятину, наблюдая за бликами света на блестящей окрашенной поверхности.

2. Сварка кузовных элементов

Для устранения повреждений кузовов в результате аварии или коррозии применяются различные способы сварки (рис. 38). Правильный выбор способа сварки важен с позиций качества сварного шва и производительности процесса.

В современной сварочной технике (применительно к автомобильной промышленности) в основном используют следующие способы сварки: электроконтактную, газовую ручную и электродуговую. При изготовлении кузовов легковых автомобилей на заводах массового производства предпочтение отдается электроконтактной точечной сварке (около 80%) как самой производительной для деталей из тонколистовой малоуглеродистой стали, 15% кузовных деталей соединяют точечной и шовной сваркой в среде защитного газа и около 5%

– ручной газовой сваркой и твердой пайкой.

Широко применять контактную сварку для восстановления кузовов почти невозможно из-за характерных повреждений, весьма сложной конфигурации узлов несущего кузова и трудного доступа к местам сварки. Поэтому в ремонтной технологии кузовов легковых автомобилей основными методами соединения кузовных деталей и узлов являются ручная газовая сварка и электродуговая сварка в среде защитных газов.

Рис. 38. Способы выполнения сварочных швов, их виды: а – тавровый; б – нахлесточный; в – угловой; г – стыковой; д – горизонтальное выполнение шва; е – вертикальное; ж – нижнее; з – потолочное выполнение шва

Газовая сварка применяется для прихватки панелей друг к другу при сборке кузова, нанесения латунных припоев в местах концентрации напряжений и выполнения ряда других операций. Основными недостатками газовой сварки являются значительное коробление свариваемых деталей, их перегрев и высокая трудоемкость доводки поверхности. В то же время простота технологии и доступность используемого оборудования до сих пор обусловливают широкое применение газовой сварки при ремонте кузовов.

При ремонте кузовов сваркой в среде защитного газа в качестве последнего используют углекислый газ СО₂ (рис. 39). А поскольку он не является нейтральным, то в целях уменьшения окислительного действия свободного кислорода применяют электродную проволоку с повышенным содержанием раскисляющих примесей (марганца, кремния). При этом получается беспористый шов с хорошими механическими свойствами.

Рис. 39. Сварка кузова с помощью полуавтоматической установки: 1 – сварочная горелка; 2 – источник питания; 3 – баллон с защитным газом

Независимо от вида применяемой сварки существуют два способа соединения кузовных панелей и их фрагментов – внахлестку и встык. Перед сваркой кромки тщательно зачищаются и выполняется антикоррозионная обработка закрываемых поверхностей специальными токопроводящими пастами или грунтами.

При соединении лицевых панелей внахлестку их кромки предварительно профилируются и тщательно подгоняются так, чтобы они плотно прилегали друг к другу. Затем детали фиксируются в этом положении быстродействующими зажимами и свариваются прерывистым или сплошным швом за край одной из деталей.

При соединении панелей встык производится сварка их кромок без подкладной ленты или с лентой. При соединении без подкладной ленты детали подгоняются так, чтобы зазор в месте соединения не превышал полутора диаметров присадочной проволоки. Накладка краев деталей в этом случае не допускается. После примерки и окончательной подгонки детали фиксируются быстродействующими зажимами. При соединении панелей встык с подкладной лентой соблюдение точного зазора между кромками деталей не требуется. Прочность соединения достигается за счет перекрытия зоны соединения подкладочной лентой шириной 30…40 мм.

Поскольку при ремонте возможность использования точечной сварки ограничена, приварку новой панели осуществляют сварочным полуавтоматом проволокой в среде защитных газов через отверстия диаметром 5 мм, которые с шагом 40…50 мм выполняют специальным дыроколом или путем сверления по кромке крепления панели. Такой вид соединения часто называют электрозаклепкой. В тех случаях, когда заменяют часть панели, ее отрезают ножницами, а кромку оставшейся части отформовывают специальными клещами (рис. 40).

Рис. 40. Соединение панели с отформованной кромкой

Предварительное крепление панели на кузове производят с использованием специальных монтажных скоб, струбцин и т. п. Если положение заменяемой панели влияет на условия сопряжения с ней других элементов кузова (крышки багажника, капота и т. п.), то панель вначале «наживляют» пайкой латунью в 3…4 точках с использованием газовой горелки. Убедившись в том, что положение панели на кузове правильное, производят её окончательную приварку. После завершения сварки наплывы по точкам сварки зачищают шлифовальной машинкой заподлицо с плоскостью панели.

В случае необходимости для воспроизведения соединения, выполненного на заводе-производителе с отбортовкой кромок на величину ..10 мм под углом 90°, одну из кромок перфорируют (пробивают отверстия) и проводят сварку электрозаклепками.

Сварку несущих элементов кузова (лонжеронов, стоек и т. д.) производят встык, после чего шов зачищают и усиливают накладкой из листовой стали толщиной 1,5…2 мм. Для изготовления накладки предварительно ножницами вырезают из ватмана выкройку, форму которой подгоняют к месту установки накладки. Далее по выкройке вырезают заготовку накладки, при необходимости сверлят в ней отверстия под шпильки или винты и отверстия диаметром 8 мм под сварку (электрозаклепку). Используя слесарный инструмент, заготовке придают нужную форму и приваривают ее к кузову.

Следует отметить, что недопустимо соединять точками два конца прямолинейного шва, а затем выполнять промежуточные точки, так как при этом возникает расширение в противоположных направлениях, которое ведет к деформации кромок. Также нельзя начинать сварку с края детали, поскольку кромки расходятся. Сварку следует начинать с внутренней (серединной) части шва и вести в направлении одного из концов детали. Затем производится сварка оставшейся части детали – от выполненной части шва с постепенным перемещением к другому концу детали (рис. 41).

Рис. 41. Последовательность выполнения сварных точек: а – при наложении прямолинейного шва; б – формирование угла прихваткой точками; в – прихватка трещин и изломов; г – сварка точками замкнутого шва

Полуавтоматическая сварка в среде защитного газа технологически достаточно проста. Главными задачами сварщика являются поддержание постоянного вылета электрода, равномерное перемещение горелки вдоль шва, сохранение определенного наклона газового наконечника относительно детали и направления перемещения электрода. Этим требованиям отвечают сварочные наконечники нескольких типов: для сварки непрерывным швом, для точечной сварки, для подварки шпилек, используемых при правке кузова автомобиля.

Внутренняя изоляция наконечников позволяет вести сварку даже при касании ими свариваемой детали. Некоторые современные газовые наконечники имеют специальное покрытие, уменьшающее налипание брызг металла на внутреннюю поверхность наконечника. С этой же целью используются специальные пасты и спреи, регулярное применение которых позволяет значительно увеличить срок службы наконечника.

Качество сварного шва зависит и от степени износа внутреннего отверстия токового наконечника. При изношенном отверстии ухудшается электрический контакт, что приводит к нестабильности дуги и повышенному разбрызгиванию металла. Токовый наконечник является таким же расходным материалом, как сварочная проволока или газ. Недостаточная скорость подачи сварочной проволоки или слишком малый расход защитного газа приводят к сильному перегреву наконечника и быстрому его износу. Недостаточная подача газа в зону сварки вызывает перегрев сварочной ванны с возможным прожиганием металла, а избыток – повышенное растекание и перегрев периферийных областей шва с возникновением механических напряжений.

При сварке листов металла толщиной около 1 мм расход газа не должен превышать ..12 л/мин. Стандартного баллона в малогабаритном полуавтомате обычно хватает на один час непрерывной работы, что позволяет выполнить шов длиной 40…50 м.

Техника полуавтоматической сварки в среде защитного газа строится с учетом следующих положений:

• при вертикальном положении газового наконечника металл прогревается достаточно равномерно, но при этом затрудняется наблюдение за дугой и мелкие капли металла из зоны сварки попадают на газовый наконечник, что уменьшает срок его службы;

• при наклоне электрода в сторону, противоположную направлению перемещения (углом вперед), разбрызгивание снижается. В этом случае глубина проплавления уменьшается, шов становится шире, снижается вероятность прожигания тонкого металла;
• при наклоне горелки в противоположную направлению перемещения

сторону (углом назад) за счет дополнительного нагрева металл дольше остается в жидком состоянии, глубина проплавления увеличивается, ширина шва уменьшается. Сварку вертикальных швов следует вести углом назад, направляя дугу на переднюю часть сварочной ванны, что предотвращает стекание металла вниз, способствует увеличению проплавления корня шва и исключает натеки по его краям;

• при сварке листов различной толщины выбирается такое положение горелки, при котором отходящий газ направляется в сторону более массивной детали;

• потолочные швы ведутся углом назад на максимально возможных

токах. Дуга и поток газа направляются непосредственно в ванну жидкого металла, что уменьшает его стекание. С этой целью увеличивают расход газа;

• увеличить массу шва можно путем зигзагообразных движений горелки. Можно положить металл и поверх уже остывшего шва;

• при точечной сварке (электрозаклепками) положение горелки должно быть вертикальным;
• для каждого диаметра проволоки свои параметры режима сварки (напряжение и ток). Ток сварки пропорционален произведению площади сечения проволоки и скорости ее подачи.

Тонкая настройка параметров режима сварки сводится к регулированию скорости подачи сварочной проволоки при среднем значении напряжения, взятом из справочника. Регулирование заканчивается при достижении устойчивого горения дуги. Уточнить параметры настройки можно путем анализа формы и качества полученного шва. Решающую роль здесь играет опыт сварщика.

Общим положением для проведения сварочных работ на всех режимах является надежное соединение заземляющего кабеля с ремонтируемым кузовом. Место заземления должно быть минимально удалено от места сварки. Кроме того, необходим надежный контакт между проволочным электродом и первым листом, между двумя наложенными листами и между вторым листом и массой. Величина нахлестки зависит от толщины металла свариваемых деталей – она должна быть равна 15 толщинам верхнего листа.

Сварочные полуавтоматы обеспечивают получение качественных швов во всех пространственных положениях, что особенно важно при ремонте кузова легкового автомобиля. На качество шва влияет тщательность очистки кузовных деталей от краски, ржавчины и масла перед проведением сварочных работ.

При выполнении точечной сварки конец горелки с опорными ножками приставляется к свариваемой поверхности панели и слегка прижимается для обеспечения плотного контакта между деталями (рис. 42). Включатель горелки необходимо нажать и быстро отпустить. Образовавшаяся дуга расплавляет металл верхней детали, проходит его насквозь, затем расплавляет металл нижней детали.

Рис. 42. Способы сварки (а) и установка горелки при точечной сварке по отверстиям (б): 1 – сварка сплошным швом; 2 – сварка внахлестку по отверстиям; 3 – опорные ножки газового сопла

Благодаря высокому качеству сварки и незначительному выступанию сварочных точек над поверхностью основного металла этот способ эффективен для сварки лицевых панелей, так как значительно сокращает затраты на шлифование поверхностей в местах сварки. При выборе шага сварочных точек ориентиром может служить число точек, которыми деталь была приварена к кузову на заводе-производителе. Сварка выполняется по отверстиям, полученным при отсоединении поврежденных деталей.

Электроконтактная точечная сварка, выполняемая с помощью специального оборудования, является наиболее перспективной при ремонте кузовов автомобилей (рис. 43). По сравнению со сваркой в среде защитного газа свариваемые детали нагреваются меньше, в результате исключается необходимость выполнения подготовительных операций (перфорирования фланцев). Места соединения почти незаметны, что позволяет сократить трудоемкость операций по подготовке к окраске. При электроконтактной точечной сварке практически не меняется качество металла в соединении, что обеспечивает длительную эксплуатацию отремонтированного узла кузова.

Рис. 43. Ручные сварочные клещи (а) и универсальный аппарат контактной сварки (б): 1 – тележка; 2 — внешний источник тока; 3 – споттер; 4 – балансир; 5 – гибкий кабель; 6 – сварочные клещи; 7 – сменные электроды

Однако этот вид сварки имеет и ряд недостатков:

• повышенные требования к чистоте свариваемых поверхностей;
• необходимость большого набора сменных специальных держателей с электродами для обеспечения двустороннего доступа к различным участкам кузова;
• необходимость обеспечения требуемого усилия сжатия;
• достаточно большая масса клещей для точечной сварки по сравнению с массой горелки сварочного полуавтомата, что несколько усложняет проведение сварочных работ.

Для получения сварочной точки хорошо зачищенные свариваемые детали необходимо собрать внахлестку, сжать с определенным усилием и пропустить через место контакта импульс тока необходимой длительности (0,01…0,5 с). В этом случае на границе контакта деталей образуется зона расплава, которую называют ядром точки. По завершении протекания тока, кристаллизуясь под воздействием сжимающего усилия, ядро образует прочное соединение.

К параметрам режима сварки, обусловливающим прочность сварного соединения, относятся диаметр электродов, сила тока, усилие сжатия, время сварки. Помимо этого на качество сварки влияет шаг сварочных точек и их расстояние до края листа.

Все параметры режима сварки устанавливаются в зависимости от толщины свариваемых панелей, их шероховатости и сопрягаемых свариваемых кромок. Практика показывает, что при правильном выборе режимов сварки после отключения сварочного тока поверхность более тонкой из свариваемых деталей на короткое время краснеет. Сохранение покраснения в течение продолжительного времени означает, что длительность импульса либо сила тока слишком велика.

Проверка качества сварного соединения производится при испытании точки на разрыв. Если при отрыве точки на одной из деталей остается столбик металла, по диаметру равный ядру, а на другой детали – сквозное отверстие, то соединение (в этой точке) считается качественным. Для обеспечения гарантированного качества сварки перед началом работы проводятся регулирование сварочного аппарата и настройка параметров режима сварки при выполнении пробных сварных образцов.

Даже при высокой квалификации рихтовщика не всегда удается достаточно хорошо выровнять панели кузова. В этом случае на месте выполнения сварочных работ может быть проведено выравнивание панелей оловянным припоем (обычно 25% олова, остальное – свинец). Оловянный припой обладает хорошей адгезией, не отслаивается под действием вибраций и меняющихся температур кузова, защищает

его от коррозии, т. е. является ценным материалом для ремонта кузова. Температура лужения кузова находится в интервале 186…260С. В качестве флюса для пайки используют специальную пастообразную полуду или хлористый цинк – «паяльную кислоту», которую кисточкой наносят на место лужения после тщательной зачистки его металлической щеткой (иглофрезой).

Нагрев кузова производят горелкой для газовой сварки с избытком ацетилена (светло-голубое пламя длиной около 5 см), конец прутка припоя также нагревают горелкой. После разогрева выравниваемого участка кузова его протирают хлопчатобумажной ветошью, очищая от остатков флюса, и к впадинам прижимают припой до тех пор, пока все углубления не будут заполнены им. Припой для равномерного распределения и уплотнения разравнивают деревянной колодкой, выполненной по форме выравниваемого участка кузова. Необходимо учитывать, что слишком большой подвод тепла приведет к стеканию припоя, а слишком слабый не позволит его хорошо разгладить. После того как поверхности кузова придали надлежащую форму, ее необходимо охладить и выровнять напильником, обеспечивая отсутствие уступов на границе луженого участка.

3. Особенности ремонта кузовов, изготовленных с использованием нетрадиционных материалов

При проведении ремонтных работ следует учитывать, что в конструкции кузовов современных автомобилей наряду с классической хорошо штампуемой сталью для некоторых элементов используют

высокопрочную кузовную сталь и другие материалы, например пластмассу и алюминий. Отличительной особенностью высокопрочного стального листа является повышенный предел текучести при растяжении по сравнению с обычными марками кузовной стали. Высокие прочностные свойства стали достигаются за счет ее состава и методов формования листа. Элементы кузова из высокопрочной стали плохо деформируются не только при ударах в эксплуатации автомобиля, но и при ремонте кузова.

Следует учитывать, что при нагреве некоторых марок высокопрочной стали уже при 400С происходит существенное изменение их свойств. Стойкость фрез, используемых для удаления сварочных точек высокопрочного листового материала, значительно ниже, чем при обработке обычной стали. На более тонких листах высокопрочной стали могут возникнуть небольшие вмятины в области точечных сварных соединений после интенсивного нагрева панелей инфракрасными нагревателями, используемыми для сушки краски при ремонте кузова (рис. 44).

Рис. 44. Схема образования вмятин на окрашенной панели после интенсивного нагрева

Под действием нагрева тонкая панель, соединенная точечной сваркой с усилителями, расширяется. Поскольку координаты точек сварки не меняются, листовой металл вынужден выгибаться, образуя к кромке сварочной точки угол Q. Напряжения в металле в зоне кромки могут оказаться больше предела текучести, т. е. будет происходить

пластическая деформация, сопровождающаяся наклепом (упрочнением в интервале напряжений от T до B). При остывании панели металл сжимается, образуя напряжения, которые стягивают панель. Однако этих напряжений оказывается недостаточно для выпрямления изогнутого листа в зоне кромки сварочной точки, что и обнаруживается в виде небольших углублений на лицевой стороне панели.

Некоторые производители автомобилей вводят в кузов алюминиевые элементы. При сварке алюминиевых деталей кузова следует учитывать, что при нагреве алюминий не начинает светиться, как сталь, и не меняет своего серебристо-белого цвета, поэтому сварщику трудно уловить момент начала плавления. Для контроля температуры могут использоваться специальные термокраски, наносимые на детали в зоне сварки в виде паст или наклеек. Меняющийся цвет термокраски при нагреве детали позволяет сварщику безошибочно выдерживать требуемую температуру.

Наиболее эффективной является аргонодуговая сварка алюминия, которую производят, как правило, полуавтоматами в среде защитного газа аргона с применением проволоки СвА97, СвАМц или СвАК. Возможно применение и ручной дуговой сварки в среде аргона неплавящимся вольфрамовым электродом с присадочной проволокой близкого химического состава к свариваемому металлу.

При отделке панелей из алюминия следует помнить, что вкрапления другого металла вызывают ускоренную коррозию алюминия, поэтому ремонт алюминиевых и стальных деталей не следует производить одними и теми же рихтовочными и шлифовальными инструментами. Технология ремонта пластмассовых деталей кузова (бамперов, корпусов зеркал, молдингов и т. п.) зависит от типа пластмасс, из которых они изготовлены.

Для ремонта пластиковых деталей используются две основные технологии: склеивание и сварка. Выбор технологии зависит от типа материала: термопласты ремонтируются сваркой, термореактивы – склеиванием, поэтому перед началом ремонта следует идентифицировать материал. Тип пластмассы обычно маркируется на внутренней части детали. При отсутствии маркировки рекомендуется провести тест на сгорание с небольшим осколком материала. Другой способ проверки – пробное шлифование машинкой восстанавливаемой

детали. При этом термопласты при нагревании сначала становятся пластичными, затем переходят в вязкотекучее состояние, зона шлифования становится липкой. Термореактивы же при нагревании, вызванном шлифованием, сохраняют первоначальную твердость, при этом они хорошо шлифуются.

Большинство пластиковых деталей автомобиля изготовлены из термопластических пластмасс. Температура плавления разных термопластов не превышает 400°С, что позволяет нагревать их потоком горячего воздуха, создаваемым специальными ручными нагревателями. Основной принцип сварки термопластов тот же, что и металла: кромки трещины или свариваемых деталей обрабатываются для придания V-образного профиля, затем место сварки разогревается до плавления и в сварочную ванну вводится присадочный материал в виде прутка или ленты.

При ремонте кузова следует учитывать, что на автомобиле могут быть установлены подушки безопасности. В этом случае следует выполнять определенные условия.

1. Необходимо избегать сильных ударов молотком или другим инструментом при ремонте щитка передка. Нельзя нагревать эти участки открытым пламенем горелки.
2. Жгут проводов к модулю подушки безопасности водителя обычно проложен по рулевой колонке внутри кожуха рулевого вала, к модулю подушки безопасности пассажира – внутри панели приборов. При ремонте данного участка следует быть осторожным, чтобы не повредить жгут.
3. Окрашенные поверхности кузова в районе расположения элементов подушек безопасности нельзя сушить при температуре выше 80° С.
4. Если все же необходима высокая температура или нанесение сильных ударов рядом с элементами подушек безопасности, то перед проведением таких работ следует демонтировать соответствующие детали.
5. Если какие-либо элементы подушек безопасности повреждены или деформированы, то их необходимо заменить.

В целом при выполнении кузовных работ следует исполнять требования безопасности при ремонте кузова, которые описаны в

«Межотраслевых правилах по охране труда на автомобильном транспорте ПОТ Р М-027-2003». Исполнение этих требований является

обязательным для автотранспортных предприятий, а также СТО, предоставляющих услуги по техническому обслуживанию и ремонту автомобилей.

Просмотров: 1 521

Сварка в кузовном ремонте

Важ­но отме­тить, что свар­ка листов тон­ко­го метал­ла очень отли­ча­ет­ся от свар­ки дета­лей, сде­лан­ных из тол­сто­го метал­ла. При свар­ке дета­лей из тол­сто­го метал­ла не при­хо­дит­ся бес­по­ко­ить­ся по пово­ду теп­ло­вой дефор­ма­ции и искрив­ле­ния метал­ла. Тол­стый металл про­ти­во­сто­ит дефор­ма­ции по при­чине сво­е­го объ­ё­ма, в кото­ром рас­се­и­ва­ет­ся теп­ло, как в ради­а­то­ре. Самое глав­ное в такой свар­ке – про­ник­но­ве­ние сва­роч­но­го метал­ла, каче­ство и проч­ность шва. При свар­ке тол­сто­го метал­ла, такая про­бле­ма, как про­жи­га­ние свар­кой метал­ла до дыр­ки, так­же, отсут­ству­ет. Если же взять свар­ку тон­ких листов метал­ла, кото­рая часто исполь­зу­ет­ся при ремон­те кузо­ва, то все пере­чис­лен­ные про­бле­мы ста­но­вят­ся первостепенными.

Вы може­те иметь отлич­ные навы­ки вла­де­ния свар­кой метал­ли­че­ских кон­струк­ций из тол­сто­го метал­ла, но не все эти уме­ния могут при­го­дят­ся при свар­ке авто­мо­биль­но­го листо­во­го метал­ла. Для при­ме­не­ния свар­ки в кузов­ном ремон­те нуж­но нара­ба­ты­вать инди­ви­ду­аль­ный опыт, учи­ты­вая осо­бен­но­сти харак­те­ри­стик метал­ла кузо­вов авто­мо­би­лей. Если Вы зна­ко­мы с газо­вой и полу­ав­то­ма­ти­че­ской свар­кой, то это помо­жет при изу­че­нии и обу­че­нии свар­ки тон­ко­ли­сто­во­го металла.

Есть одно сход­ство меж­ду элек­трод­ной и газо­вой свар­кой тол­сто­го метал­ла и тон­ко­ли­сто­во­го авто­мо­биль­но­го метал­ла. У тол­стых и тон­ких метал­лов, сва­рен­ных каче­ствен­но и проч­но, шов выгля­дит оди­на­ко­во ров­ным и красивым.

Типы сварочных соединений в кузовном ремонте

Сва­роч­ные соеди­не­ния в кузов­ном ремон­те делят­ся на три кате­го­рии:  встык,  вна­хлёст и соеди­не­ние вна­хлёст с пазом.

Свар­ное соеди­не­ние  встык наи­бо­лее слож­ное для нович­ка. Но после прак­ти­ки и пони­ма­ния прин­ци­па, это соеди­не­ние  не слож­но сде­лать с помо­щью хоро­ших сва­роч­ных аппа­ра­тов MIG/MAG или TIG.

Соеди­не­ние встык дела­ет­ся, когда листы метал­ла сты­ку­ют­ся кра­я­ми друг с дру­гом с неболь­шим зазо­ром меж­ду ними. Зазор необ­хо­дим, так как металл рас­ши­ря­ет­ся при сварке.

Соеди­не­ния вна­хлёст дела­ет­ся с неболь­шим нало­же­ни­ем листов метал­ла друг на дру­га. В этом слу­чае сва­ри­ва­ет­ся край одно­го листа с частью листа, кото­рой он каса­ет­ся с одной или с двух сто­рон. Это созда­ёт двой­ную тол­щи­ну метал­ла в месте, где листы захо­дят друг на друга.

Соеди­не­ние вна­хлёст с пазом тре­бу­ет при­ме­не­ния спе­ци­аль­но­го инстру­мен­та для под­го­тов­ки одно­го из листов. Далее край одно­го листа под­со­вы­ва­ет­ся под фла­нец дру­го­го и при­ва­ри­ва­ет­ся. С лице­вой сто­ро­ны всё выгля­дит, как непре­рыв­ный лист метал­ла. Выпук­лость оста­ёт­ся с обрат­ной сто­ро­ны. Края листов, ино­гда, про­ва­ри­ва­ют­ся с двух сто­рон, что­бы гер­ме­ти­зи­ро­вать стык.

Суще­ству­ет ряд про­блем с соеди­не­ни­ем вна­хлёст и вна­хлёст с пазом. Одна из кото­рых — необ­хо­ди­мость сва­ри­вать соеди­не­ние два­жды, если хоти­те, что­бы оно было гер­ме­тич­ным. Сле­ду­ю­щая про­бле­ма заклю­ча­ет­ся в том, что при свар­ке соеди­не­ния с обе­их сто­рон, будет выде­лять­ся теп­ла в два раза боль­ше. Это вли­я­ет на дефор­ма­цию метал­ла. В ито­ге мож­но ска­зать, что нет ника­ких пре­иму­ществ при при­ме­не­нии сва­роч­но­го соеди­не­ния вна­хлёст. Един­ствен­ное их пре­иму­ще­ство в том, что такое соеди­не­ние делать лег­че для нович­ка. Исклю­че­ние при обя­за­тель­ном при­ме­не­нии тако­го вида соеди­не­ния состав­ля­ют слу­чаи, когда нуж­но ско­пи­ро­вать завод­ское свар­ное соеди­не­ние вна­хлёст и, когда нет досту­па для созда­ния соеди­не­ния встык.

Соеди­не­ние встык пред­по­чти­тель­нее при­ме­нять при нало­же­нии метал­ли­че­ских заплат и ремонт­ных вставок.

Фиксация

Очень неудоб­но делать свар­ной шов, если при­ва­ри­ва­е­мая деталь не закреп­ле­на. Хоро­шая фик­са­ция обес­пе­чи­ва­ет сты­ков­ку и нуж­ный зазор меж­ду листа­ми металла.

Суще­ству­ет мно­же­ство мето­дов фик­са­ции дета­лей перед свар­кой. Выбор зави­сит от ситу­а­ции и от пред­по­чте­ний. К при­ме­ру, маг­ни­ты подой­дут для фик­са­ции заплат­ки перед её при­вар­кой, но будут бес­по­лез­ны для удер­жа­ния на месте зад­не­го кры­ла автомобиля.

Сре­ди мно­же­ства фик­си­ру­ю­щих мето­дов и при­спо­соб­ле­ний основ­ны­ми явля­ют­ся: зажим­ные щип­цы раз­лич­ных кон­фи­гу­ра­ций, спе­ци­аль­ные маг­ни­ты, сва­роч­ные зажи­мы для соеди­не­ния встык (edge clips), струб­ци­ны. Каж­дый из пере­чис­лен­ных спо­со­бов фик­са­ции пред­став­ля­ет целый класс фик­си­ру­ю­щих при­спо­соб­ле­ний и суще­ству­ет в раз­лич­ных фор­мах, раз­ме­рах и кон­фи­гу­ра­ци­ях. Есть при­спо­соб­ле­ния, спе­ци­аль­но раз­ра­бо­тан­ные для фик­са­ции соеди­не­ний стык, вна­хлёст и вна­хлёст со смещением.

Зажим­ные щип­цы мож­но назвать основ­ны­ми фик­си­ру­ю­щи­ми при­спо­соб­ле­ни­я­ми, кото­рые при­ме­ня­ют при свар­ке в кузов­ном ремон­те. Огра­ни­че­ние их в том, что необ­хо­ди­мо место, что­бы уста­но­вить зажим­ные щип­цы. Ими мож­но вос­поль­зо­вать­ся, если место, кото­рое нуж­но зафик­си­ро­вать, рас­по­ло­же­но не даль­ше 30 – 40 см от места, где воз­мож­но уста­но­вить зажим­ные щип­цы. При этом щип­цы доста­точ­но гро­мозд­кие и неуклюжие.

Сва­роч­ные зажи­мы для соеди­не­ния встык могут при­ме­нять­ся при фик­са­ции ремонт­ных вста­вок. Тре­бу­ют нали­чия досту­па с обрат­ной сто­ро­ны пане­лей. Лег­ко уста­нав­ли­ва­ют­ся и сни­ма­ют­ся, а так­же не меша­ют при сварке.

Такие зажи­мы обес­пе­чи­ва­ют акку­рат­ную сты­ков­ку кра­ёв с ров­ным неболь­шим зазо­ром. Поз­во­ля­ет отре­гу­ли­ро­вать и уста­но­вить листы раз­ной тол­щи­ны для сва­ри­ва­ния. Поз­во­ля­ет вырав­ни­вать поверх­но­сти по одной линии.

Они не при­спо­соб­ле­ны для исполь­зо­ва­ния на силь­но изо­гну­тых , но очень удоб­ны при фик­са­ции пря­мых панелей.

Сварка маленьких сегментов в большую конструкцию

Ино­гда при­хо­дит­ся изго­тав­ли­вать какую-либо панель или ремонт­ную встав­ку слож­ной фор­мы из несколь­ких про­стых сег­мен­тов. Мно­гие про­фес­си­о­наль­ные спе­ци­а­ли­сты, зани­ма­ю­щи­е­ся фор­мов­кой метал­ла и ремон­том кузо­ва, прак­ти­ку­ют такой спо­соб. Это быва­ет необ­хо­ди­мым, если обо­ру­до­ва­ние, либо про­фес­си­о­наль­ные навы­ки не поз­во­ля­ют сде­лать нуж­ную панель из одно­го листа металла.

Инте­рес­но отме­тить, что в про­шлом, неко­то­рые про­из­во­ди­те­ли  дела­ли пане­ли слож­ной фор­мы из малень­ких сег­мен­тов, сва­рен­ных вме­сте. Впо­след­ствии этот спо­соб был заме­нён штам­по­ва­ни­ем и тех­ни­ка­ми фор­мо­ва­ния прокаткой.

При изго­тов­ле­нии ремонт­ной встав­ки слож­ной фор­мы или целой пане­ли мож­но при­ме­нять такой метод.

Типы сварки

В кузов­ном ремон­те чаще все­го при­ме­ня­ют элек­три­че­скую свар­ку полу­ав­то­ма­том. Но, до сих пор, в неко­то­рых слу­ча­ях, при­ме­ня­ет­ся и газо­вая сварка.

Исполь­зу­ет­ся свар­ка MIG, TIG и кон­такт­ная точечная.

Электродуговая сварка электродами

Этот вид свар­ки дав­но в про­шлом при­ме­нял­ся для соеди­не­ния кузов­ных пане­лей при ремон­те, а так­же при про­из­вод­стве. Свар­ка про­из­во­ди­лась элек­тро­да­ми с малым диа­мет­ром, кото­рые были спро­ек­ти­ро­ва­ны спе­ци­аль­но для тон­ко­ли­сто­во­го метал­ла. Что­бы при­ме­нять такой вид свар­ки тре­бо­ва­лась нема­лая сно­ров­ка. Каче­ство свар­ки было посред­ствен­ным. Глав­ной про­бле­мой был излиш­ний нагрев, кото­рый был при­чи­ной дефор­ма­ции метал­ла и про­жи­га насквозь. Срав­ни­вая с сего­дняш­ни­ми пока­за­те­ля­ми, ухо­ди­ло мно­го вре­ме­ни на рабо­ту с таким видом свар­ки. Теперь такой метод явля­ет­ся устаревшим.

Контактная точечная сварка

Кон­такт­ная свар­ка была глав­ным спо­со­бом соеди­не­ния в авто­мо­би­ле­стро­е­нии и ремон­те, начи­ная с 1930‑х годов. Точеч­ная свар­ка осу­ществ­ля­ет­ся силь­ным при­жа­ти­ем элек­тро­дов аппа­ра­та к метал­лу кузо­ва и ком­би­на­ци­ей интен­сив­но­го нагре­ва, созда­ва­е­мо­го очень высо­кой силой тока за корот­кий интер­вал вре­ме­ни. Металл пане­лей кузо­ва рас­плав­ля­ет­ся в одной точ­ке и про­ис­хо­дит сваривание.

Пре­иму­ще­ство точеч­ной свар­ки в быст­ро­те дей­ствия, акку­рат­но­сти полу­ча­е­мых свар­ных точек и проч­но­сти соединения.

Совре­мен­ные лег­ко­вые авто­мо­би­ли име­ют от 3000 до 4000 свар­ных точек, кото­рые соеди­ня­ют отдель­ные дета­ли кузо­ва в одну конструкцию.

Есть аппа­ра­ты для точеч­ной свар­ки, исполь­зу­е­мые в кузов­ном ремон­те, элек­тро­да­ми кото­рых не нуж­но сжи­мать область свар­ки. Сила при­ла­га­ет­ся толь­ко к одно­му листу метал­ла, а вто­рой лист каса­ет­ся пер­во­го листа и под­клю­чён к мас­се. Такой аппа­рат удоб­но при­ме­нять, когда невоз­мо­жен доступ к обрат­ной сто­роне метал­ла, к кото­ро­му при­ва­ри­ва­ет­ся дру­гая метал­ли­че­ская панель.

Точ­ки кон­такт­ной свар­ки часто не защи­ще­ны от кор­ро­зии, пото­му что места меж­ду соеди­нён­ны­ми пане­ля­ми, под­вер­же­ны при­тя­ги­ва­нию вла­ги. Эта про­бле­ма усу­губ­ля­ет­ся тем фак­том, что при воз­дей­ствии точеч­ной свар­ки, в местах нагре­ва испа­ря­ют­ся все эле­мен­ты обра­бот­ки метал­ла, такие как оцин­ко­ван­ное покры­тие. Эта про­бле­ма умень­ша­ет­ся при при­ме­не­нии спе­ци­аль­но­го сва­роч­но­го грун­та меж­ду сва­ри­ва­е­мы­ми пане­ля­ми. Такой грунт содер­жит высо­кий про­цент цин­ка. Он спо­со­бен про­во­дить ток. После воз­дей­ствия точеч­ной свар­ки ионы цин­ка защи­ща­ют место сварки.

Сварка MIG/MAG

Этот тип свар­ки стал наи­бо­лее попу­ляр­ным в кузов­ном ремон­те. Когда упо­ми­на­ют о свар­ке полу­ав­то­ма­том, то име­ют вви­ду имен­но этот тип сварки.

MIG (metal inert gas) пере­во­дит­ся, как металл с инерт­ным газом, что совер­шен­но не пра­виль­но отра­жа­ет суть свар­ки. К при­ме­ру, так назы­ва­е­мая свар­ка TIG (tungsten inert gas), тоже металл с инерт­ным газом. Но все при­вык­ли так назы­вать этот тип свар­ки. MAG (metal active gas) – тот же тип свар­ки, толь­ко в каче­стве защит­но­го газа исполь­зу­ет­ся актив­ный газ, кото­рый защи­ща­ет зону свар­ки от воз­ду­ха, а так­же хими­че­ски реа­ги­ру­ет со сва­ри­ва­е­мым метал­лом или рас­тво­ря­ет­ся в нём. При свар­ке сталь­ных пане­лей свар­кой MAG (с актив­ным защит­ным газом), в кузов­ном ремон­те чаще все­го при­ме­ня­ют угле­кис­лый газ (СО2). Так­же, могут при­ме­нять­ся вари­а­ции газо­вых сме­сей, состо­я­щие из арго­на (Ar), кис­ло­ро­да (О2), азо­та (N2), водо­ро­да (h3). Газ заправ­ля­ет­ся в бал­ло­ны и под­клю­ча­ет­ся к сва­роч­но­му оборудованию.

В про­цес­се свар­ки MIG/MAG, сва­роч­ная про­во­ло­ка непре­рыв­но пода­ёт­ся в область свар­ки по мере фор­ми­ро­ва­ния сва­роч­но­го шва. Про­во­ло­ка несёт ток и окру­же­на инерт­ным (или актив­ным) защит­ным газом, кото­рый посту­па­ет вме­сте с про­во­ло­кой. Для MIG свар­ки обыч­но при­ме­ня­ет­ся смесь 25% — CO2 и 75% аргон. Газ помо­га­ет охла­дить место свар­ки, а так­же защи­ща­ет от окис­ле­ния, кото­рое про­ис­хо­дит, если бы свар­ка про­ис­хо­ди­ла без защит­но­го газа.

Про­цесс свар­ки MIG/MAG вклю­ча­ет в себя цикл. Когда сва­роч­ная про­во­ло­ка каса­ет­ся места свар­ки, созда­ёт­ся корот­кий кон­тур с метал­ли­че­ской дета­лью, кото­рая под­клю­че­на к мас­се. Нагрев, кото­рый гене­ри­ру­ет­ся корот­ким замы­ка­ни­ем, рас­плав­ля­ет про­во­ло­ку и цикл завер­ша­ет­ся. Одна­ко, он быст­ро воз­об­нов­ля­ет­ся, так как про­во­ло­ка про­дол­жа­ет посту­пать, созда­вая корот­кую дугу, кото­рая явля­ет­ся базой свар­ки MIG/MAG. Сме­на этих цик­лов и созда­ёт всем извест­ный «тре­ща­щий» звук, харак­тер­ный для свар­ки MIG/MAG.

При свар­ке обо­ру­до­ва­ни­ем MIG/MAG, важ­но обес­пе­чить пра­виль­ный зазор меж­ду сва­ри­ва­е­мы­ми пане­ля­ми. Это отно­сит­ся к соеди­не­нию метал­ли­че­ских листов встык. Если сва­ри­ва­е­мые листы рас­по­ло­же­ны слиш­ком близ­ко или вплот­ную, то нагрев неиз­беж­но дефор­ми­ру­ет листы. В ито­ге полу­чит­ся неров­ная поверхность.

Важ­но, так­же, отре­гу­ли­ро­вать поток защит­но­го газа и ско­рость пода­чи про­во­ло­ки. Сила тока выстав­ля­ет­ся в зави­си­мо­сти от тол­щи­ны про­во­ло­ки и ско­ро­сти её пода­чи. Всё это нуж­но научить­ся настра­и­вать экс­пе­ри­мен­таль­ным путём. Более подроб­но о свар­ке полу­ав­то­ма­том мож­но про­чи­тать здесь.

Сварка TIG

Свар­ка TIG (tungsten inert gas – свар­ка воль­фра­мо­вым элек­тро­дом в сре­де инерт­но­го газа), так­же извест­но сокра­ще­ние GTAW (Gas tungsten arc welding – дуго­вая свар­ка воль­фра­мо­вым элек­тро­дом в сре­де защит­но­го газа). Это элек­тро­ду­го­вая свар­ка, в кото­рой при­ме­ня­ет­ся непла­вя­щий­ся воль­фра­мо­вый элек­трод. В область свар­ки посту­па­ет защит­ный газ (аргон или гелий), кото­рый защи­ща­ет от атмо­сфер­но­го воз­дей­ствия, а так­же, при­ме­ня­ет­ся при­са­доч­ный металл. Эта свар­ка явля­ет­ся наи­бо­лее слож­ной в осво­е­нии. В кузов­ном ремон­те свар­ка TIG, в основ­ном, при­ме­ня­ет­ся при ремон­те авто­мо­би­лей, име­ю­щих алю­ми­ни­е­вый кузов.

Кислородно-ацетиленовая газовая сварка

Это ста­рый метод соеди­не­ния тон­ко­ли­сто­вых метал­лов, кото­рый по-преж­не­му, в неко­то­рых слу­ча­ях при­ме­ня­ет­ся. В этом виде свар­ки, смесь кис­ло­ро­да и аце­ти­ле­на пита­ет пла­мя, тем­пе­ра­ту­ра на кон­це кото­ро­го дости­га­ет 3500 гра­ду­сов по Цель­сию. Кис­ло­род и аце­ти­лен нахо­дят­ся в раз­ных бал­ло­нах, а их сме­ши­ва­ние про­ис­хо­дит в горел­ке. Свар­ку осу­ществ­ля­ют как с при­ме­не­ни­ем при­са­доч­но­го метал­ла, так и без него. Кис­ло­род­но-аце­ти­ле­но­вая свар­ка рас­плав­ля­ет кром­ки листо­во­го метал­ла, обра­зуя проч­ную связь. Может при­ме­нять­ся для оса­жи­ва­ния рас­тя­ну­то­го металла.

Печа­тать статью

Лазерная пайка и сварка кузовов — преимущества — журнал За рулем

LADA

УАЗ

Kia

Hyundai

Renault

Toyota

Volkswagen

Skoda

Nissan

ГАЗ

BMW

Mercedes-Benz

Mitsubishi

Mazda

Ford

Все марки

Вкладывайте в технологии! — призывает нас реклама, подчеркивая преимущества лазерной сварки. А в чем ее преимущества? И есть ли они вообще? За ответами я отправился на завод Volkswagen в Калугу, где собирают Polo Sedan и новый Tiguan.

Непонятные иероглифы на фотографии — это не древние письмена, а тонкие срезы с кузовного шва, которые мне подарили заводские инженеры. Чтобы было удобнее разглядывать под микроскопом, их закрепили на пластиковой шайбе. Приглядитесь: детали кузовного проката — стального цвета, а медь — желтого. Почему не видно следов сварки?

Технарям известно, что сплошными швами кузов автомобиля сварить практически невозможно: сильный нагрев металла вызывает коробление. Поэтому варят точечно. Возьмем, например, стык крыши с боковинами. Обычно места контакта промазаны мастикой-герметиком, и всё это прикрыто декоративными накладками. Но Volkswagen не использует традиционную точечную сварку для крепления крыши. В ходу оригинальный метод, который называется лазерной пайкой. Стальные листы лишь нагревают лучом лазера, но не доводят до температуры плавления, а соединяет их расплавленная тем же лучом медная проволока.

Лазерная пайка — полностью автоматическая операция, которую производят роботы в закрытой камере.

Лазерная пайка — полностью автоматическая операция, которую производят роботы в закрытой камере.

Вот крышу фиксируют клеем на боковинах, уже приваренных к основанию, после чего собранный кузов отправляется в камеру, где происходит пайка. Процесс автоматизирован, я наблюдаю за ним на экране монитора — свечение лазера вредно для глаз. Внутри камеры смонтирован источник излучения, от которого по трем световодам лучи попадают в сварочно-лазерную голову. Там они собираются воедино и под прямым углом фокусируются на место соединения деталей. Еще в «голове» стоит автоматика для подачи медной проволоки к точке фокусировки. Плавное движение вдоль шва обеспечивает универсальный промышленный робот — «голова» закреплена на манипуляторе фирмы Fanuc или Kuka.

Перед окраской шов шлифуют. После механической обработки он получается таким гладким, что можно грунтовать и красить без выравнивания шпаклевочными составами. За рубежом так и делают. Но автомобили калужского производства — особенные. У нас учитывают жесткие условия эксплуатации и наносят-таки перед окраской тонкий слой герметика.

Кузов Polo: манипулятором устанавливают крышу, через несколько минут она будет припаяна к боковинам.

Кузов Polo: манипулятором устанавливают крышу, через несколько минут она будет припаяна к боковинам.

Материалы по теме

Как проверяют детали для сборки российских Фольксвагенов

Ровная крыша без объемных сточных желобов и пластиковых накладок — не единственный и не главный плюс технологии. Вместо точек сварки автомобиль в нескольких критических местах получает сплошные герметичные швы, а значит — надежность и коррозионную стойкость соединений. Надо ли напоминать, что крепко соединенные детали — это высокая жесткость кузова и, следовательно, хорошая управляемость автомобиля, а также безопасность — как пассивная, так и активная? Есть у лазерной технологии и чисто производственные преимущества: более простой крой стальных листов в местах сопряжения, высокая скорость соединения деталей, уменьшение общего числа точек сварки, снижение массы кузова.

Лазерная пайка крыши применяется для всего модельного ряда автомобилей, выпускаемых в Калуге, - это не только Volkswagen, но и Skoda. У кроссовера Tiguan как старого, так и нового поколения паяные швы — еще и в обрамлении проема пятой двери: в местах, где боковины соединяются со сточными желобами задних стоек.

Лазер используют не только для пайки, но и для сварки. Тут медная проволока уже не нужна, поскольку луч разогревает стальные детали до температуры плавления. В этом случае закрепленная на промышленном роботе «голова» не делает сплошных швов. Если результат классической сварки напоминает точечный пунктир, то лазерный шов похож на штриховой пунктир. Чем он лучше? Соединение деталей получается более прочным. Такую сварку применяют в передних и задних проемах дверей кроссовера Tiguan.

Конечно, Volkswagen не монополист лазерных технологий в производстве кузовов. И пайка, и сварка используются, скажем, в кабриолете Volvo С70, который разрабатывался совместно с ателье Pininfarina. Заслуга Фольксвагена — в широком применении лазерных технологий в производстве массовых автомобилей. Какой кабриолет сравнится по объемам выпуска с малолитражками Volkswagen Polo или Skoda Rapid?

Для оценки качества пайки делают срезы шва и изучают их под микроскопом. Хорошо видно, что пайка соединяет детали встык, а не внахлёст.

Для оценки качества пайки делают срезы шва и изучают их под микроскопом. Хорошо видно, что пайка соединяет детали встык, а не внахлёст.

Материалы по теме

Технологии локального кузовного ремонта: ловкость рук

Неужели всё идеально и у передового способа соединения нет недостатков? Конечно, есть. Лазерные пайка и сварка — чисто заводские технологии, их нельзя воспроизвести в условиях сервиса. Если, не дай бог, понадобилась замена детали кузова, используют традиционные технологии — и в проемах дверей, и на крыше. Мастерам не позавидуешь: после окраски традиционный сварной шов должен быть внешне столь же аккуратным, как лазерный. Зато при покупке машины на вторичном рынке легко определить, побывал ли приглянувшийся Volkswagen в серьезной аварии, - если знаешь, какие швы сделаны на заводе с использованием лазера.

Еще один технологический нюанс относится только к пайке. Пока ее применяют лишь на относительно ровных швах. Посмотрите на фотографию проема пятой двери: пропаян только ровный участок. А там, где боковина сильно изгибается, есть щель, которую потом закроют герметиком. Но технология совершенствуется, и не за горами время, когда начнут паять швы сложной конфигурации. Другое дело, что сплошные швы нужны не везде. При нагрузках некоторых видов пунктирный шов будет держать, а сплошной может лопнуть. Поэтому будущее — за разнообразием способов соединения, за сочетанием традиционных и передовых технологий.

Как сваривают кузова Фольксвагенов и Шкод в Калуге

Вкладывайте в технологии! — призывает нас реклама, подчеркивая преимущества лазерной сварки. А в чем ее преимущества? И есть ли они вообще? За ответами я отправился на завод Volkswagen в Калугу, где собирают Polo Sedan и новый Tiguan.

Как сваривают кузова Фольксвагенов и Шкод в Калуге

Фото: Вадим Крючков, Андрей Гордасевич

Как сваривают кузова Фольксвагенов и Шкод в Калуге

Вкладывайте в технологии! — призывает нас реклама, подчеркивая преимущества лазерной сварки.

Как сваривают кузова Фольксвагенов и Шкод в Калуге

Наше новое видео

4 ярких впечатления о новом «китайце» (есть негативные)

Названа дата начала производства новой Весты

Тест Changan Uni-K: не много ли глюков?

Понравилась заметка? Подпишись и будешь всегда в курсе!

За рулем на Яндекс.Дзен

Новости smi2.ru

Сварка кузова автомобиля при помощи трения с перемешиванием

Типичные изображения сварки – манипулятор, изрыгающий искры, или мужчина в сварочной маске, нависший над лужей светящегося металла – не распространяются на сварку трением с перемешиванием (СТП). Металло-соединяющий метод  был разработан в 1991 году промышленным исследовательским Институтом сварки недалеко от Кембриджа, Англия. В середине 1990-х годов две скандинавские алюминиево-экструзивные компании стали первыми использовать данную технику в коммерческих целях. С тех пор она получила широкое распространение в авиакосмической промышленности и постепенно проникла в автомобильную сферу.

Искры и защитные очки являются частью сварки методом плавления, где электрический ток нагревает два куска металла до расплавленного состояния. Когда металл остывает, результатом становится оно — твердое металлическое соединение. В противоположность этому методу, СТП является твердотелым методом сварки не предусматривающим расплавление металла. Тепло, выделяемое давлением и трением, это все, что необходимо для обеспечения прочной связи между металлами.

Преимущества сварки трения с перемешиванием

Преимущества данного метода многочисленны. Наиболее важным является то, что СТП работает для разнородных металлов. Сварить различные сплавы алюминия можно не только этим методом, но только им можно приварить сталь к алюминию. До изобретения СТП это было трудоемким, дорогостоящим процессом, а хрупкое соединение, которое часто было результатом попыток такой сварки, не подходило для несущих конструкций.

Сфера применения в сварке кузова автомобиля

Область применения сварки кузовных деталей автомобиля путем трения с перемешиванием довольно широка. К примеру, компания Mazda, использует СТП, чтобы прикрепить стальные шипы к алюминиевой панели внутри багажника в модели MX-5 Miata.  Передний подрамник в автомобиле Honda Accord, который несет на себе вес двигателя и некоторые компоненты подвески, сделан на половину из стали и алюминия. Подробности конструкции являются секретом компании, хотя Honda все-таки призналась, что это первое их использование непрерывной, или линейной, сварки трением с перемешиванием в биметаллических структурных компонентах для производства автомобилей. Технология проста: две половины соединяемых частей металла перекрывают друг друга, а их соединительные швы распологаются между ними. Барьер, устанавливаемый между сталью и алюминием, уменьшает вероятность биметаллической коррозии кузова автомобиля. По словам компании Honda, во время процесса СТП формируется новое железо-алюминиевое химическое соединение – Fe4A113 – а соединение между металлами такое же прочное, как при обычной сварке двух одинаковых металлов.

Модели автомобилей в которых сварка трением с перемешиванием была использована только в особых случаях:

• 2013 Honda Accord (передний подрамник)
• 2010 Toyota Prius (задняя дверь)
• 2007 Audi R8 (часть пространственной рамы)
• 2006 Mazda MX-5 Miata (багажник и капот)
• 2005 Ford GT (часть пространственной рамы)
• 2004 Mazda RX-8 (задняя дверь и капот)
• 2003 Lincoln Town Car L (элементы подвески)
• 2001 Volvo V70 (рама заднего сидения)

Метод СТП также набирает популярность среди автопроизводителей благодаря своей способности точечной сварки тонких листов алюминия, как в вышеупомянутом случае с панелями багажника MX-5. Сварка плавлением может перфорировать тонколистовой алюминий, но так как при СТП выделяется меньше тепла, такие повреждения менее вероятны. Кроме того, по сравнению со сваркой плавлением, при сварке трением с перемешиванием потребляется в два раза меньше электроэнергии.

Также, в отличие от обычной сварки кузова автомобиля, которая добавляет вес в виде швов из сварочной проволоки присадочного металла, СТП ничего не добавляет. Таким образом, данный метод сварки уменьшает вес готовой продукции, что особенно важно в современном автомобильном мире, когда идет борьба за высокую эффективность расхода топлива (про методы уменьшения веса в конструкции автомобилей читайте здесь). Особенно это преимущество актуально для сборки электрических и гибридных автомобилей, так как такие модели, как правило, покупают не из-за внешнего вида, не из-за технических характеристик, а в надежде сэкономить на топливе. Учитывая этот факт, а также возможность сварки разнородных металлов, сварка трением с перемешиванием открывает большие возможности для использования алюминия во всех конструкциях автомобиля для максимального снижения веса. Глядя на успешные результаты применения СТП  в производстве транспортных средств, можно с уверенностью сказать, что вскоре СТП будут использовать в автомобильной промышленности повсеместно.

Ну и на закуску видеоролик!

Сварщик кузова автомобиля | Описание работы

Сварка автомобиля

Сварка — это работа, которая выполняется в различных условиях и во многих отраслях промышленности. Одна из старейших и наиболее важных форм сварки существовала в автомобильной промышленности. Сварка деталей автомобиля является обычной практикой, хотя этим не должен заниматься никто, не являющийся профессионалом. Для освоения этой работы требуются годы практики, и она продолжает оставаться ценной услугой в авторемонтной отрасли. Всегда есть необходимость в какой-либо сварке при автовосстановлении или кузовном ремонте. Это может создать комфортную жизнь, поскольку квалифицированные автосварщики являются ценным товаром. Начало карьеры автосварщика может начаться сегодня с введения в курс обучения, который потребуется, чтобы стать квалифицированным профессионалом.

Спонсируемый

Избранные программы:
Penn Foster:
• Онлайн -техник по автоком ремонта Диплом карьеры
• Онлайн -специалист по ремонту мотоциклов. • Карьерный диплом автомобильного техника онлайн