Název školy Integrovaná střední škola technická, Vysoké Mýto, Mládežnická 380

Číslo a název projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0374Inovace vzdělávacích metod EU - OP VK

Číslo a název klíčové aktivity III/2 INOVACE A ZKVALITNĚNÍ VÝUKY PROSTŘEDNICTVÍM ICT

Autor Ing. Ladislav Khorel

Číslo materiálu VY_32_INOVACE_TEC_3U_KH_13_01

Název Kovové materiály a polotovary pro výrobu karoserií

Druh učebního materiálu Prezentace, *.pdf soubor

Předmět Technologie

Ročník Třetí – učebního oboru „Karosář“

Tématický celek Materiály pro karoserie a skříně

Anotace Materiál uvádí druhy kovových materiálů a polotovarů pro výrobu karoserií, jejich charakteristiky a použití

Metodický pokyn Materiál slouží pro výklad nové látky. Časová dotace pro výklad je 45 minut.

Klíčová slova Ocel, vysokopevnostní ocel, nerez, hliník, plech, profil.

Očekávaný výstup Žák získá základní poznatky z oblasti kovových materiálů a polotovarů pro výrobu karoserií.

Datum vytvoření 2.9.2013

Kovové materiály a polotovary

pro výrobu karoserií

Ocelový plech běžné pevnosti

Pro výrobu karoserií a skříní používáme běžný ocelový plech o mezi kluzu kolem 120 až 180 MPa. Tento plech byl ve třídě ocelí 11, například 11 301.21 – dle EN 1.0347, značení EN DC03.Dále 11 304.21 – dle EN 1.0338, značení EN DC04 .Tloušťky plechu kolísají od 0,5 mm do 2 mm.Plech je do výrobního závodu dodáván ve formě ocelového svitku nebo v tabulích určených formátů.Pokud je plech ve formě ocelového svitku, musí se před dalším zpracováním přerovnat nebo napnout.

Požadavky na plech:

₋ zaručená svařitelnost – je dána množstvím uhlíku v oceli. U zaručeně svařitelných plechů musí být ekvivalentní obsah uhlíku Ce maximálně 0, 50 %

₋ vhodnost pro lisovací operace stříhání, ohýbání a tažení (vysokotažnost)₋ vhodnost pro tvářecí operace ručního zpracování ₋ vhodnost pro spojení s vysokopevnostními ocelovými plechy

Opravy zpětným tvářením běžných ocelových plechů by měly být prováděny zastudena. Existuje – li nebezpečí trhlin, smějí se zahřát do teploty maximálně 700 °C.

Vysokopevnostní ocelový plech

Pro výrobu karoserií a skříní používáme vysokopevnostní ocelový plech o mezi kluzu do 400 MPa. Tento materiál je značen dle EN 1.0338, značení EN DC04 (11 305.21), další materiály: Dle EN 1.0330, značení EN DC01 (11 321.21), Dále 11 325.21, 11 330.21, 11 331.21.Tloušťky plechu kolísají od 0,5 mm do 2 mm.Plech je do výrobního závodu dodáván ve formě ocelového svitku nebo v tabulích určených formátů.

Odlišnosti vysokopevnostních plechů:

₋ dají se hůře opravovat₋ mají silnější zpětné pružení₋ neměly by se rovnat zatepla – postupně již od 400 °C ztrácejí více než 50 % své

pevnosti₋ při přechodu z běžných ocelových plechů na vysokopevnostní plechy mohou být

potřebné při opravách další výztuže na normálně pevném ocelovém plechu, protože hrozí nežádoucí deformace

₋ spojení s ocelovými plechy běžných pevností a různých tlouštěk provádíme svařováním technologií Tailored Blanks

Tailored Blanks

GSCHEIDLE, R. Příručka pro automechanika. 3. přepracované vyd. Praha: Europa – Sobotáles cz,2007. ISBN 978-80-86706-17-7.s.391

Jedná se o ocelový plech, který je chráněn proti účinkům působení koroze nánosem souvislé vrstvy zinku.Podlahové plechy se pozinkovávají ponorem.Plechy pro povrchové díly se pozinkovávají galvanicky (vyšší kvalita povrchu).

Odlišnosti pozinkovaných plechů:

₋ dají se hůře opravovat – přednostně se používá odporové bodové svařování₋ při svařování zinku se musí odsávat jedovatý kysličník zinečnatý₋ při opravách přeplátováním se musí spojované místo před svařováním natřít barvami s obsahem

zinku₋ u nových dílů chráníme vrstvu zinku před poškozením

Pozinkovaný ocelový plech

Spojování pozinkovaných plechů svařováním (pájením) GMA:Proces svařování tavící se elektrodou, kdy přídavným materiálem je svařovací drát na bázi mědi a jako ochranný plyn je použit argon s přídavkem kyslíku. Je zde asi poloviční hodnota vneseného tepla proti běžnému svařování. Spoj nepodléhá korozi. Proti svařování MIG/MAG je oblast spoje u GMA mnohem větší, pevnost spoje GMA je mnohem vyšší, riziko protavení svarové lázně je menší.

Jedná se o tenkostěnné profily a plechy, zařazené dříve do třídy materiálů 17, které se nejčastěji používají v jakostech:

Cr – Ni austenitická ocel, dle EN 1.4301 (AISI 304) X5CrNi18-10Obsahuje 18% Cr, 10% Ni, max. 0,07% C, do 0,11% NVynikající odolnost proti plošné i důlkové korozi, vysoká odolnost proti mezikrystalické korozi v dodaném stavu, dobrá ve svařovaném stavu. Špatná obrobitelnost. Dobrá tažnost, bezproblémová svařitelnost, vynikající houževnatost za nízkých teplot.

Cr – Ti – Nb feritická, dle EN 1.4509 (AISI 441) X2CrTiNb18Obsahuje 18% Cr, 0,5% Ti, do 1% Nb, max. 0,05% C, do 0,03% NDobrá odolnost proti plošné i důlkové korozi, dobrá odolnost proti mezikrystalické korozi v dodaném stavu, spolehlivá po svaření. Dobrá tažnost, svařitelnost při dodržení úzkých podmínek, špatná houževnatost za nízkých teplot

Cr – Ni feritická, dle EN 1.4003 (AISI 3Cr12) X2CrNi12Obsahuje 12% Cr, do 1% Ni, max. 0,03% C, do 0,03% NDobrá odolnost proti plošné i důlkové korozi, slabá odolnost proti mezikrystalické korozi v dodaném stavu, špatná po svaření. Svařitelnost při dodržení úzkých podmínek, spolehlivá houževnatost za nízkých teplot

Nerezové materiály pro výrobu autobusů

OCELOVÝ KORODOVANÝ PLECH OCELOVÝ POZINKOVANÝ PLECH

OCELOVÝ (ČERNÝ) PLECH POZINKOVANÝ PLECH

NEREZAVĚJÍCÍ OCELOVÝ PLECH

OCELOVÝ PLECH OCELOVÝ POZINKOVANÝ PLECH

Otevřené a uzavřené profily z ocelových plechů

Profily jsou dodávány z hutí nebo se vyrábí ve výrobním závodě. Používají se pro karoserie větších rozměrů (s kostrou). Jejich tvary a rozměry jsou normalizovány.Jsou tenkostěnné, tloušťka stěn je obvykle 2 až 3 mm. Spojování se provádí obvykle svařováním v ochranných atmosférách.Výhodou je vysoká pevnost, tuhost a tvarová stálost kostry při její nízké hmotnosti.

Hliníkové plechy a profily

Používají se slitiny hliníku s křemíkem a hořčíkem.Jsou vhodné pro karoserie s kostrou i pro skořepinové karoserie.Podle tvarování a namáhání se u hliníkových částí karoserie používají tyto výrobní postupy:- Lisování – např. střecha, kapota motoru- Vytlačování – různé výztuhy- Tlakové lití – např. uchycení pružicí jednotky, lité uzlyZahřátím na cca 180 °C ztrácejí Al slitiny značně svoji pevnost, proto se nesmí při rovnání zahřát na více než 120 °C.Plechy se nesmí pocínovat, vlivem elektrochemických reakcí se mohou tvořit trhliny.Při spojení s jinými materiály (ocel) dochází za přítomnosti elektrolytu k elektrochemické korozi. Spojování se provádí obvykle svařováním v ochranných atmosférách WIG nebo MIG, dále mechanicky pomocí šroubů a matic nebo nýtováním.Výhodou je vysoká pevnost, tuhost a tvarová stálost karoserie při její nízké hmotnosti, dále odolnost hliníku proti korozi.

Použité zdroje

GSCHEIDLE, R. Příručka pro automechanika. 3. přepracované vyd. Praha: Europa – Sobotáles cz,2007. ISBN 978-80-86706-17-7.

Zdroj obrázků – vlastní fotoarchív