ورق بدنه ی اتومبیل

<h2>مقدمه ای بر ورق خودرو</h2> <p>بدنه ی خودرو از مهمترین بخش های اتومبیل است که علاوه بر زیبایی ظاهری وظیفه ی ایجاد امنیت برای سرنشینان را نیز بر عهده دارد. بخش قابل توجهی از وزن خودرو را بدنه ی خودرو تشکیل میدهد و سازندگان همواره در تلاش بوده اند تا در کنار کاهش وزن بدنه، استحکام آن را افزایش دهند. بدنه اتومبیل ها در طول بیش از صد سال اخیر دستخوش تحولات بسیار زیادی شده است. اتومبیل هایی که در ابتدا از چوب ساخته می شدند امروزه به کمک فیبرکربن ظاهر و کیفیت منحصر به فرد یافته اند. آلومینیوم، فولاد و فیبرکربن سه متریالی هستند که برای ساخت بدنه ی اتومبیل از آن استفاده می شود. در این مقاله ما ضمن بیان مختصری از تاریخچه ی ساخت بدنه اتومبیل به معرفی انواع فولادهای مورد استفاده در ساخت بدنه خودرو خواهیم پرداخت.</p> <p style="text-align: center;"><img class="content-image" title="تصویر شماره 1 - بدنه ی خودرو.jpg" src="https://api.modiranparts.com/uploads/images/imgid1639921803059.jpg" alt="بدنه ی خودرو" /></p> <p style="text-align: center;">تصویر شماره 1 - بدنه ی اتومبیل</p> <p><strong>آنچه در این مقاله مطالعه خواهید کرد:</strong></p> <ul> <li><a title="تاریخچه ی بدنه اتومبیل" href="#history">تاریخچه ی بدنه اتومبیل</a></li> <li><a title="ورق مورد استفاده در بدنه ی خودرو" href="#sheet">ورق مورد استفاده در بدنه ی خودرو</a></li> <li><a title="مشخصات ورق بدنه خودرو" href="#char">مشخصات ورق بدنه خودرو</a></li> <li><a title="کاربرد فولاد A36 در اتومبیل سازی" href="#usage">کاربرد فولاد A36 در اتومبیل سازی</a></li> <li><a title="ورق گالوانیزه در ساخت خودرو" href="#galva">ورق گالوانیزه در ساخت خودرو</a></li> </ul> <h2>تاریخچه ی بدنه اتومبیل</h2> <p><span id="history"></span>در طول عمر صنعت اتومبیل سازی از مواد مختلفی برای ساخت بدنه ی اتومبیل استفاده شده است. بدنه ی خارجی اتومبیل علاوه بر فراهم کردن پوشش خارجی اتومبیل به طراحان این امکان را می دهد تا ایده های خود را برای زیبایی هر چه بیشتر اتومبیل به اجرا درآورند همچنین باعث افزایش ایمنی سرنشینان خودرو می شود.</p> <h3>چوب</h3> <p>برای ساخت بدنه ی اتومبیل های اولیه عموما ازچوب استفاده می شد. صنعتگران به همان روشی که واگن ها و ارابه های چوبی را می ساختند بدنه ی اتومبیل را نیز از چوب آماده می کردند. به دلیل محدودیت هایی که چوب داشت و نمی شد با وجود استفاده از بخار نیز آن را به مقدار زیاد خم کرد اغلب اتومبیل های ابتدایی شکل یکسانی داشتند و بیشتر شبیه به یک جعبه جوبی بودند. اما این وضعیت با شروع قرن بیستم تغییر کرد.</p> <p style="text-align: center;"><img class="content-image" title="تصویر شماره 2 - استفاده از چوب در ساخت فورد 1938.jpg" src="https://api.modiranparts.com/uploads/images/imgid1639920651144.jpg" alt="استفاده از چوب در ساخت فورد" /></p> <p style="text-align: center;">تصویر شماره 2 - اتومبیل با بدنه چوبی</p> <h3>فولاد</h3> <p>در دهه ی اول قرن بیستم با استفاده از تکنیک های جدید کار با فلزات استفاده از ورق های آلومینیوم و فولاد برای ساخت بدنه اتومبیل رواج پیدا کرد. پنل های فلزی بسیار راحتر از چوب می توانستند شکل بگیرند و به این ترتیب تنوع بسیار زیادی در ساخت بدنه اتومبیل به وجود آمد. سازندگان پیشرو در صنعت اتومبیل سازی تکنیک های جدیدی برای ساخت اتومبیل هایی با شرایط آیرودینامیکی بهتر ارائه کردند. با پایان جنگ جهانی اول بدنه تمام اتومبیل های ساخته شده از فلز بود. به طرز عجیبی تا انتهای سال 1920 تمام تکنیک های ساخت بدنه خودرو که امروزه مورد استفاده قرار میگرد معرفی و تست شده بودند. حتی چسباندن قسمت های مختلف بدنه ی خودرو نیز امتحان شده بود.</p> <p>در سال 1914 دوج اولین شرکتی که بود که ماشینی با بدنه ی تمام فلزی ساخت که دنیای ساخت اتومبیل را متحول کرد. ساخت این خودرو یک موفقیت بزرگ بود طراحی بیشتر خودروها در اواخر دهه ی 30 میلادی را تحت تاثیر خود قرار داده بود. هر چند همچنان از چوب برای ساخت برخی از قسمت ها استفاده می شد اما با حذف واگن های چوبی استفاده از چوب نیز در اواخر دهه ی 50 به کلی منسوخ شد.</p> <p>از فولاد برای ساخت شاسی و بدنه ی اتومبیل تا اوایل دهه ی 70 و پس از آن استفاده شد اما در اواخر دهه ی هفتاد بود که از مزایای آلومینیوم برای ساخت اتومبیل های شهری مورد توجه قرار گرفت. هر چند پیش از آن برای ساخت اتومبیل های مسابقه از آن استفاده شده بود.</p> <h3>آلومینیوم</h3> <p>در 40 سال اخیر، استفاده از آلومینیوم در صنعت اتومبیل سازی رشد قابل توجهی نشان داده است. کاربرد آلومینیوم موجب می شود تا</p> <ul> <li>وزن کار کاهش داشته باشد.</li> <li>اتومبیل ها سریعتر حرکت کنند.</li> <li>اتومبیل دو برابر بیشتر از فولاد انرژی تصادف را جذب کند.</li> <li>انرژی کمتری در زمان تولید مصرف شود .</li> <li>قابلیت بازیافت در انتهای عمر اتومبیل وجود داشته باشد.</li> </ul> <h3>فیبر کربن</h3> <p>احتمالا تاکنون نام فیبر کربن را شنیده اید. فیبر کربن از قرار گرفتن رشته های باریک کربن در کنار یکدیگر ساخته می شود. فیبرکربن 5 برابر از فولاد محکم تر است و دو برابر سخت تر است. البته ساخت آن نیز به مراتب پرهزینه تر از فولاد است به همین دلیل عموما در اتومبیل های سوپر لاکچری مورد استفاده قرار می گیرد. اگر قیمت تولید فیبرکربن کاهش یابد انتظار می رود که در آینده در اتومبیل های شهری نیز از فیبرکربن در ابعاد وسیع استفاده شود.</p> <p style="text-align: center;"><img class="content-image" title="تصویر شماره 3 - اتومبیل فیبرکرن.jpg" src="https://api.modiranparts.com/uploads/images/imgid1639920829519.jpg" alt="اتومبیل فیبرکربن" /></p> <p style="text-align: center;">تصویر شماره 3 - اتومبیل فیبرکربن</p> <h2>ورق مورد استفاده در بدنه ی خودرو</h2> <p><span id="sheet"></span>بدنه ی خودرو از اجزای بسیار مهم آن است که به صورت تقریبی در حدود 30 درصد وزن اتومبیل را تشکیل میدهد. بدنه ی اتومبیل می تواند بخش مهمی از استانداردهای ایمنی آن را تعیین کند. هر چند از متریال های مختلفی برای ساخت بدنه ی اتومبیل استفاده می شود اما همچنان ورق های فولاد از پرکاربردترین و رایج ترین انواع ورق در ساخت بدنه ی اتومبیل است. ورقی که به طور عمده در ساخت بدنه ی خودرو استفاده می شود از نوع فولادهای نرم کششی کم کربن است. البته در خودروهای جدید از فولادهایی با استحکام بالاتر مانند DP و Trip نیز استفاده می شود. ورق های گالوانیزه نیز از دیگر انواع ورق های فولادی هستند که به صورت پوشش دار در ساخت بدنه ی اتومبیل کاربرد دارند.</p> <p>در ادامه در خصوص هر کدام از ورق های مورد استفاده در ساخت بدنه اتومبیل توضیحات بیشتری ارائه خواهیم داد.</p> <h3>فولاد نرم</h3> <p>فولاد نرم معمولا در حدود 0.16 تا 0.29 درصد کربن دارد. علاوه بر کربن این گروه از فولادها حاوی 0.4 تا 0.7 درصد منگنز و بین 0.1 تا 0.5 درصد سیلیکون دارد. مقدار کمی فسفر، سرب، گوگرد و انواع دیگری از عناصر نیز در ساختار این فولاد وجود دارد.</p> <p>ورق های ساخته شده با این نوع فولاد از کشش پذیری قابل قبولی برخودارند اما استحکام بالایی ندارد و استحکام تسلیم آن ها معمولا زیر 220 مگاپاسکال است.</p> <p>باید اشاره کرد که این نوع دسته از ورق ها قیمت بسیار پایینی دارند و از آنها در خودروسازی، ساخت درب اتومبیل، کف کامیون و ... استفاده می شود.</p> <h3>فولادهای کم آلیاژ پر استحکام</h3> <p>فولادهای کربن-منگنز مانند فولادهای پخت سنتی (BH) و فولادهای کم آلیاژ مستحکم (HSLA) در این گروه قرار دارند. این دسته از فولادها آلیاژ کم و مقاومت بالا دارند. خواص مکانیکی بهتر و مقاومت بیشتر در برابر خوردگی از ویژگی های این گروه از فولادهاست. این فولادها استحکام تسیلمی زیر 550 مگاپاسکال دارند.</p> <h3>فولادهای استحکام بالای پیشرفته (AHSS)</h3> <p>فولادهای استحام بالای پیشرفته نسل جدیدی از فولادها هستند که دارای مقاومت تا 2000 مگاپاسکال می باشند. این دسته از فولادها امروز به عنوان متریالی پیشرو در صنعت خودرو سازی مورد استفاده قرار می گیرد. این فولاد به صورت ورق عرضه می شود و به سه دسته تقسیم می شود:</p> <ul> <li>نسل اول: شامل فولادهای CP، DP، Trip و MS</li> <li>نسل دوم: شامل فولادهای TWIP</li> <li>نسل سوم: فولادهای Q&amp;P</li> </ul> <p>سه فاکتور مهم که در ساخت بدنه خودرو مورد توجه خودروسازان قرار دارد کاهش قیمت، کاهش وزن و افزایش استحکام ورق مورد استفاده است. یافتن متریالی هر سه ویژگی را با هم داشته باشد دشوار است. فولادهای کششی سال ها به عنوان بهترین انتخاب در ساخت بدنه ی خودرو مورد استفاده قرار می گرفتند. این دسته از فولادها قیمت کمی داشتند و وزن خودرو را نیز کاهش میداد که منجر به کاهش مصرف سوخت خودرو نیز میشد. شکل پذیری و جوش پذیری بالا نیز از دیگر ویژگی های این دسته از فولادهاست اما مشکل اصلی انها داشتن استحکام پایین بود. &nbsp;</p> <p>فولادهای استحکام بالا می توانستند در ضخامت کمتری تولید شوند که باعث کاهش وزن خودرو می شود و همچنین استحکام بالایی نیز دارند اما قیمت آنها در مقایسه با فولاد کششی بالاتر است.</p> <h2>مشخصات ورق بدنه خودرو</h2> <p><span id="char"></span>ورق فولادی که برای بدنه ی خودرو استفاده می شود باید مشخصات زیر را داشته باشد:</p> <ul> <li>جوش پذیری بالا</li> <li>وزن کم</li> <li>قیمت مناسب</li> <li>استحکام کششی بالا</li> <li>قابلیت شکل پذیری</li> <li>قابلیت پرس کاری</li> <li>قابلیت بازیافت</li> <li>مقاوم به خوردگی و زنگ زدگی</li> </ul> <p>بیشتر اتومبیل ها با ورق فولادی به ضخامت 0.7 میلیمتر ساخته می شوند. استحکام ورق های فولادی با فرم داده شدن افزایش داده می شود.</p> <p style="text-align: center;"><img class="content-image" title="تصویر شماره 4 - بدنه پراید.jpg" src="https://api.modiranparts.com/uploads/images/imgid1639921022574.jpg" alt="بدنه پراید" /></p> <p style="text-align: center;">تصویر شماره 4 - بدنه پراید</p> <h2>کاربرد فولاد A36 در اتومبیل سازی</h2> <p><span id="usage"></span>A36 نوعی فولاد کم کربن است. فولادهای کم کربن به فولادهایی گفته می شود که کمتر از 0.3 درصد کربن در واحد وزن دارند. این میزان کربن به A36 این قابلیت را میدهد که به راحتی ماشین کاری شده، جوشکاری شود و فرم بگیرد و برای دسته ی وسیعی از کاربردهای عمومی مناسب باشد. مقدار کم کربن همچنین مانع از عملیات حرارتی روی فولاد A36 می شود. این نوع فولاد علاوه بر کربن برخی از عناصر دیگر مانند منگنز، فسفر، گوگرد و سیلیکون دارد. افزودن این عناصر باعث می شود تا فولاد A36 خصوصیات مکانیکی و شیمیایی مورد انتظار را به دست آورد. از آنجا که A36 مقدار قابل توجهی کروم و نیکل ندارد، از مقاومت خوبی در برابر خوردگی برخوردار نیست.</p> <h3>ویژگی های مکانیکی A36</h3> <p>A36 استحکام کشش نهایی بین 400 تا 550 مگاپاسکال دارد همچنین قابلیت چکش خواری دارد و در صورت کشش می تواند تا 20 درصد افزایش طول بدهد.</p> <table class="table1200" style="margin-left: auto; margin-right: auto;" border="2"> <tbody> <tr> <td style="text-align: center;" width="264"> <p><strong>ویژگی های مکانیکی</strong></p> </td> <td style="text-align: center;" width="330"> <p><strong>واحد</strong></p> </td> </tr> <tr> <td width="264"> <p>استحکام کشش نهایی</p> </td> <td style="text-align: center;" width="330"> <p>400 -550 MPa</p> </td> </tr> <tr> <td width="264"> <p>استحکام تسیلم کشش</p> </td> <td style="text-align: center;" width="330"> <p>250 MPa</p> </td> </tr> <tr> <td width="264"> <p>افزایش طول تا شکست در 200 mm</p> </td> <td style="text-align: center;" width="330"> <p>20 %</p> </td> </tr> <tr> <td width="264"> <p>افزایش طول تا شکست در 50 mm</p> </td> <td style="text-align: center;" width="330"> <p>23 %</p> </td> </tr> <tr> <td width="264"> <p>مدول الاستیسیتی</p> </td> <td style="text-align: center;" width="330"> <p>200 GPa</p> </td> </tr> <tr> <td width="264"> <p>نسبت پوآسون</p> </td> <td style="text-align: center;" width="330"> <p>0.26</p> </td> </tr> <tr> <td width="264"> <p>مدول برش</p> </td> <td style="text-align: center;" width="330"> <p>79.3 GPa</p> </td> </tr> </tbody> </table> <h2>ورق گالوانیزه در ساخت خودرو</h2> <p><span id="galva"></span>ورق گالوانیزه همان ورق سرد است که طی فرایندهایی یک لایه از فلز روی (زینک) بر سطح آن قرار گرفته است. وجود لایه روی باعث می شود تا ورق گالوانیزه در مقابل خوردگی و زنگ زدگی مقاوم شود.</p> <p>انعطاف پذیری، رنگ پذیری، ضخامت کم، مقاومت به خوردگی و قیمت مناسب باعث شده است تا از این ورق در ساخت بدنه خودرو نیز استفاده شود.</p> <p>در داخل کشور کارخانه های متعددی اقدام به تولید ورق گالوانیزه مناسب برای بدنه خودرو می کنند که از آن جمله می توان به شرکت ورق خودرو چهارمحال و بختیاری، شرکت فولاد تاراز و مجتمع فولاد مبارکه اشاره کرد.</p> <p>&nbsp;</p> <p>&nbsp;</p>