Jak działa cięcie metalu w motoryzacji

Mówi się, że wielki artysta Michał Anioł powiedział: „Każdy kamienny blok ma w sobie posąg i zadaniem rzeźbiarza jest jego odkrycie”.

W porządku, jeśli rzeźbisz marmur dłutem, ale co, jeśli arcydziełem, nad którym pracujesz, jest samochód? A może fabryka pełna samochodów, zbudowanych głównie ze stali?

Stal jest niewiarygodnie wytrzymała, a jednocześnie wystarczająco lekka, by wykorzystać ją jako jeden z głównych materiałów w produkcji samochodów. Ale jak z tak mocną substancją pociąć ją na niezliczone skomplikowane kształty, które składają się na działający samochód?

W rzeczywistości istnieje kilka etapów tworzenia gotowego nadwozia lub podwozia samochodu – instalowanie elementów takich jak drzwi, maska ​​silnika i podzespoły ramy. W tym artykule skupimy się tylko na jednym z tych kroków – cięciu metalu przed jego wykończeniem i przymocowaniem do samochodu.

Narzędzia i techniki skrawające opisane na kilku następnych stronach są używane przez dostawców dla przemysłu motoryzacyjnego, a także przez niezależne zakłady produkcyjne. Często zamiast ręcznego cięcia metalu przez rzemieślnika, surowe elementy są umieszczane na lub wewnątrz skomputeryzowanej maszyny, która może ciąć i kształtować część do precyzyjnych pomiarów. W rzeczywistości odkryjesz, że komputery są stosowane do wszystkiego, od cięcia metalowych paneli nadwozia po obróbkę ramy i części silnika.

Czytaj dalej, aby dowiedzieć się o technologiach cięcia metalu, które wspomagają przemysł motoryzacyjny.

Cięcie metalu w motoryzacji wykorzystuje wiele tych samych technik i technologii, co cięcie metalu w innych gałęziach przemysłu, takich jak przemysł stoczniowy.

W przypadku małych, niskonakładowych prac, które nie wymagają superprecyzyjnej dokładności – na przykład rodzaju cięcia metalu wykonywanego w garażu entuzjasty samochodów – narzędzie może być tak proste, jak ręczne nożyce do cięcia.

Jednak w przypadku prac o dużej objętości lub w przemyśle motoryzacyjnym, które wymagają bardzo precyzyjnych cięć, sprzęt staje się bardziej skomplikowany. Na przykład sterowane komputerowo lasery, przecinarki plazmowe i strumienie wody są powszechnie stosowane z wielu powodów:

W wysoce konkurencyjnym przemyśle motoryzacyjnym dostawcy części samochodowych zawsze szukają narzędzi, które mogą zaoszczędzić pracę bez utraty jakości.

Oto kilka krótkich migawek pokazujących, jak działają precyzyjne, wytrzymałe narzędzia tnące:

Lasery: Lasery dobrze sprawdzają się przy cięciu blachy stalowej o grubości do 1/2 cala (1,27 centymetra) i aluminium o grubości do 1/3 cala (0,9 centymetra). Lasery są najskuteczniejsze na materiałach wolnych od zanieczyszczeń i niespójności. Materiały niższej jakości mogą powodować poszarpane cięcia lub rozpryskiwanie stopionego metalu na soczewkę lasera.

Plazma: Plazma wydmuchuje zjonizowany strumień gazu przez ujemnie naładowaną elektrodę wewnątrz dyszy palnika. W międzyczasie cięty metal jest naładowany dodatnio. Kiedy gaz zetknie się z metalem, tworzy przegrzany obszar o temperaturze między 20 000 a 50 000 stopni Fahrenheita (11 093 i 27 760 stopni Celsjusza), który przecina metal [źródło: Rupenthal i Burnham ].

Aby samochody wyglądały i działały jak najlepiej, ich metalowe części muszą być cięte w bardzo wąskich pasmach dokładności zwanych tolerancjami . Aby dowiedzieć się o postępach, które poprawiają tę dokładność, przejdź do następnej strony.

Produkcja samochodów to nieustanna gra na poprawę — nabywcy samochodów oczekują od nowszych pojazdów więcej wyrafinowania, osiągów i bezpieczeństwa, ale zazwyczaj nie chcą za nie płacić dużo więcej. Aby pojazdy były konstrukcyjnie mocniejsze, bardziej precyzyjnie zbudowane i nadal przystępne cenowo, oznacza to wykorzystanie postępu technologicznego, takiego jak te opisane poniżej:

EDM: Obróbka elektroerozyjnego drutu lub EDM przecina metale, wytwarzając potężną iskrę elektryczną. Ujemnie naładowana elektroda wykonana z molibdenu lub mosiądzu pokrytego cynkiem wyzwala iskrę w pobliżu dodatnio naładowanego elementu metalowego. Zaleta tej metody: może osiągnąć dokładność 1/10 000 cala. To 10 razy węższe niż szerokość ludzkiego włosa! [źródło: Ley ]

EDM ma jednak pewne wady. Po pierwsze, działa tylko na materiałach przewodzących prąd elektryczny. Po drugie, jest dość powolny – aż 10 razy wolniejszy niż nasza następna technologia [źródło: Rupenthal i Burnham ].

Waterjets: Think of waterjets as a high-pressure, liquid sandpaper. Waterjets use a process called "cold supersonic erosion" to blast away material with water and some type of granular additive, called an abrasive. This combination allows waterjets to cut through metals up to 10 inches (25.4 centimeters) thick, and with a high degree of accuracy [source: KMT Waterjet Systems].

This metal-cutting tool has gotten high-profile exposure from the likes of car enthusiast Jay Leno and celebrity car customizing shop West Coast Customs. It's relatively easy to use and can cut through many different materials besides metals.

For more information about automotive metal cuttingand other related topics, follow the links on the next page.

Related Articles