Капот, полученный по данной технологии может включать различные крепежные детали из стали, алюминия, а также пластика. Детали капота производят на поточных линиях по собственной технологии путем формования нарезанных из углеродной ткани плоских заготовок под давлением. Причем время изготовления детали сократилось до нескольких минут. Это является большим преимуществом при массовом производстве. Так, практически в два раза можно уменьшить площадь кузовного производства. Значительная экономия происходит на сборке готового изделия, антикоррозийной защите и окрасочном производстве.
В настоящее время внешние кузовные панели на сборочный конвейер поставляются уже окрашенными. Такая технология приводит к сокращению на автозаводе цеха окраски. Также следует отметить, что при данном производстве расходуется на 50% меньше энергии и на 70% меньше воды. Особенно перспективно использование углепластика для электромобилей, так как данный материал позволяет снизить вес капота на 50−80 кг. А это, в свою очередь, позволяет использовать более легкие и менее объемные батареи. Автомобили с алюминиевыми капотами выпускают всего несколько компаний. Например, модель Audi A2 имеет полностью алюминиевый несущий кузов.
При изготовлении данного кузова были использованы заклепки, а также аргонная и лазерная сварка. Кроме того полностью алюминиевый кузов имеет автомобиль Jaguar XJ8, в котором кроме выше перечисленных технологий использовалась также склейка и резьбовые соединения. А технологам компании BMW при производстве модели автомобиля с индексом Е60, чтобы избежать возможность электрохимической коррозии, пришлось провести изоляцию алюминиевых и стальных деталей, которые входят в состав ее кузова.
3 СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ КАПОТА ИЗ АЛЮМИНИЯ И УГЛЕПЛАСТИКАЭкономическую эффективность производственного процесса обычно оценивают по калькуляционным статьям затрат. Оценим текущие затраты производства капотов из алюминия и углепластика путем приблизительной характеристики их в процентном отношении. Основная составляющая экономической эффективности использования алюминиевых сплавов в качестве элементов кузова, а, следовательно, и капота является снижение затрат на топливо. В мировой практике установлено, что снижение массы машины на 1 кг позволяет экономить 1 кг топлива в год. Рассмотрим составляющие себестоимости выпуска капота с использованием в качестве материала алюминия и углепластика. Показатели будем оценивать по следующей шкале: 1- 20%, 2 — 40%. 3- 60%, 4−80% и 5−100%. Сведем значения полученных параметров в таблицу 2. Таблица 2Экономические показатели применения деталей из алюминия и углепластика№пп.
Наименование показателя.
Элементы из алюминия.
Элементы из углепластика.
Примечание1Затраты на сырье312Затраты на энергетику323Зарплата334Отчисления на зарплату335Время изготовления одного изделия326Амортизационные отчисления327Расход топлива34ИТОГО2117.
Как видно из таблицы 2 экономические показатели производства капота из углепластика ниже, чем показатели производства элементов кузова из алюминия. Рассмотрим отдельные статьи затрат. Затраты на сырье. Здесь большим преимуществом пользуется алюминий, так как его цена в десятки раз меньше углепластика. Затраты на энергетику (вода, электроэнергия) снижаются при производстве капота из углепластика, но их снижение намного меньше, чем увеличение стоимости сырья. За счет сокращения производственных процессов при производстве капота из углепластика, а именно за счет сокращения покрасочных цехов и т. д. численность рабочих как бы должна уменьшаться. Но использование высоких технологий требует соответствующей квалификации, а значит и повышенной заработной платы. Поэтому такие статьи как зарплата и начисления на зарплату одинаковые как для алюминия, так и для углепластика. По времени изготовления одного изделия пока производство капота из алюминия лидирует, так как для данного процесса в основном используются известные технологии.
В настоящее время удалось сократить время изготовления единичного изделия из углепластика и работы в этом направлении продолжаются. Так как процесс изготовления углепластика более сложный, то и оборудование для его осуществления стоит намного дороже. Основную роль в преимуществе кузова из углепластика играет расход топлива, связанный непосредственно с массой автомобиля. Не смотря на данные экономические показатели использование углепластиковых материалов в основном ограничено стоимостью сырья и материалов для их изготовления, а также доступностью различных связующих.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, мы выяснили, что самым перспективным материалом для изготовления кузова является углепластик. Он является самым хорошим конструкционным материалом, так как имеет высокую прочность, жесткость при незначительной массе. У кузова, изготовленного из углепластика, больше жесткость на кручение. А это напрямую связано с безопасностью автомобиля. Данный материал стоек к коррозии. Применение углепластика только в отделке интерьера приводит к снижению массы автомобиля, а значит и к увеличению топливной экономичности и динамических характеристик автомобиля. Можно предположить, что при массовом использовании углепластика повысилась бы общая безопасность на дорогах при авариях и безопасность пешеходов. Кроме того углепластик является красивым и стильным материалом и пользуется довольно широким спросом.
Данный материал присутствует в деталях и интерьере недешевых машин. Но в рынке массовых автомобилей углепластик практически не используется из-за дорогой стоимости. Пока его предназначение — это эксклюзивные дорогостоящие модели. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ1. Артес А. Э. Проблемы повышения качества структуры заготовительной базы машиностроения. // Кузнечно-штамповочное производство. 2002, № 5, с. 36−39.
2. Алюминиевые сплавы. Перевод с нем. Под редакцией М. Е. Дрица и Л. Х. Райтбарга.: М., Металлургия. 1979, 679 с.
3. Эскин Г. И., Панов Е. И. Влияние поперечно-винтовой прокатки на структуру и свойства заэвтектических силуминов разной шихтовой основы"// Цветные металлы. 2002, № 9 с. 85−89.
4. Ковка и штамповка. Справочник в 4 томах. Под редакцией Е. И. Семенова.: М., Машиностроение, 1986, том II, 592 с; том III, 384 с. 5. Справочник по алюминиевым сплавам. Под редакцией В. И. Елагина.: М., ВИЛС 1978, 132 с.
