Techniki łączenia w motoryzacji

spawanie, łączenie © Pixabay - trapezemike

Udostępnij:

Dynamiczny rozwój sektora przemysłowego i rosnące wymagania produkcyjne pociągają za sobą konieczność rozwoju szczegółowych obszarów, w tym technik łączenia. W zależności od spajanych materiałów sięga się np. po spawanie MIG/MAG, lutospawanie, zgrzewanie oporowe punktowe bądź łączenie na zimno (klejenie, nitowanie). Doskonaleniem poszczególnych metod szczególnie zainteresowany jest prężny sektor motoryzacyjny. Na jego potrzeby powstały interesujące metody hybrydowe.

W branży automotive hybryda kojarzy się przede wszystkim z samochodem o napędzie elektryczno-spalinowym, jednak coraz częściej po naszych drogach poruszają się też hybrydowe karoserie. A to oznacza stosowanie zupełnie nowych technik łączenia.


Uwaga na korozję kontaktową

Jeśli łączymy ze sobą metale o różnym potencjale elektrycznym, istnieje duże prawdopodobieństwo, że pod wpływem kontaktu z elektrolitem przekształcą się one w „ogniwo elektrochemiczne”. Zjawisko to przypomina rdzewienie żelaza pod wpływem kontaktu z węglem związanym – ze względu na dużą różnicę potencjałów elektrycznych obu materiałów ten o wyższym potencjale pod wpływem oddziaływania wilgoci, np. kropli deszczu, niszczy ten o potencjale niższym. W reakcji tej woda odgrywa rolę elektrolitu: zapewnia przepływ prądu między oboma materiałami, co prowadzi do uszkodzenia słabszego z nich. W przypadku gdy łączona jest blacha stalowa i aluminiowa, zniszczeniu ulegnie aluminium. Kontakt obu metali powoduje powstanie „białej korozji”, która doprowadza do rozpadu aluminium, przekształcając je w proszek.

Jednak korozja kontaktowa występuje nie tylko na powierzchniach blach – może jej ulec także np. aluminiowy nit zastosowany do łączenia blachy stalowej. Najlepszym sposobem na zapobieganie temu zjawisku jest pokrycie obu powierzchni powłoką izolacyjną nieprzepuszczającą wody ani powietrza. Dlatego też do łączenia np. elementów karoserii w branży motoryzacyjnej używa się z reguły powlekanych nitów i śrub, a w przypadku klejenia stosuje się spoiwa z izolatorem, który jednocześnie poprawia wiązanie kleju.


TOP w kategorii




Metody kombinowane

Tradycyjne metody łączenia – spawanie MIG/MAG, lutospawanie, zgrzewanie oporowe punktowe, nitowanie, klejenie – z powodzeniem można wykorzystać przy naprawie uszkodzonych elementów karoserii. Jednak w ostatnich latach na znaczeniu zyskują też metody kombinowane, łączące w sobie dwie techniki (lub więcej) tworzenia połączeń. Szczególną popularnością wśród nich cieszą się kombinacje klejenie-nitowanie, a także klejenie-nitowanie-spawanie oporowe punktowe.

W niektórych przypadkach dobre efekty przynosi także połączenie klejenia z lutospawaniem. Przy takiej kombinacji jednak trzeba pamiętać o zachowaniu odpowiedniej odległości między spoiną lutowniczą a połączeniem klejonym (co do zasady powinna ona wynosić min. 30 mm, a wielu producentów zaleca nawet 50 mm). Przestrzeganie tej zasady ogranicza ryzyko parowania, a w skrajnych przypadkach – zapłonu kleju.

Nity zrywalne w połączeniach z klejem

W procesach nitowania komponentów karoserii z reguły stosuje się dziś nity zrywalne. Do ich zrywania wystarczą ręczne szczypce, choć coraz częściej zamiast nich używa się pistoletów do nitowania. Sam proces jest bardzo łatwy, a jednocześnie umożliwia tworzenie wysokiej jakości połączeń – nawet w przypadku ograniczonego dostępu do komponentu (połączenie jednostronne). Co więcej, nie wymaga on doprowadzenia ciepła, a tym samym nie powoduje zmiany struktury łączonych materiałów. Z tego względu zakres jego zastosowań jest bardzo szeroki i obejmuje także materiały powlekane.

Nitowanie jest stosowane zarówno jako główna metoda łączenia, jak i w charakterze dodatkowego wzmocnienia połączenia klejonego. Klej ma bowiem to do siebie, że jest bardzo podatny na zerwanie, zwłaszcza na początku i na końcu połączenia. Aby mu zapobiec, warto w tych miejscach wzmocnić połączenie nitami lub zespawać je punktowo metodą oporową.

Przygotowanie i klejenie

Klej najczęściej dostarczany jest w zestawach montażowych składających się z naboju ze spoiwem i utwardzaczem, głowicy mieszającej, chusteczek czyszczących oraz aktywatora (roztworu czyszczącego). Aby klejenie przyniosło właściwe efekty, należy ściśle przestrzegać zaleceń producenta. Najważniejszym z nich jest zachowanie wysokich standardów czystości, kolejne to zadbanie o odpowiednie przygotowanie klejonych powierzchni. Powinny być one dokładnie oczyszczone z farby i powłok. Metalowe powierzchnie należy zeszlifować na gładko, a w przypadku części pokrytych środkiem antykorozyjnym – delikatnie przeszlifować wierzchnią warstwę. Nie należy pokrywać łączonych komponentów gruntem do szkła ani sprayami zabezpieczającymi powierzchnie spawane punktowo.

Nakładanie spoiwa wymaga najpierw dokładnego wymieszania kleju – a świadczy o tym jego kolor: właściwie połączone spoiwo powinno mieć kolor jasnoniebieski (rzadziej inny, określony przez producenta). Grubość nakładania kleju zwykle podana jest w instrukcji naprawy. Po zakończeniu klejenia nie należy zdejmować głowicy mieszającej. Znajdujące się w niej resztki kleju, co prawda, zastygną, ale spoiwo w naboju można będzie wykorzystać przy kolejnej tego typu pracy.

Kolejną bardzo istotną kwestią jest pilnowanie zakładanego czasu, aby połączenie klejone miało odpowiednią wytrzymałość (zwykle jest to ok. 2 godz.). Równie istotne jest szybkie spasowanie łączonych komponentów, na co zwykle jest tylko ok. 5 minut. Niewykonanie tego ich upływem, może spowodować, że klej nie zwiąże dobrze, co negatywnie wpłynie na wytrzymałość połączenia. Pośpiech wymagany jest również wtedy, gdy po nałożeniu kleju chcemy dodatkowo zespawać punktowo oba komponenty. Można to bowiem zrobić tylko wówczas, gdy klej jest jeszcze mokry.

Wreszcie istotna jest czystość stanowiska pracy: wszystkie narzędzia zabrudzone klejem należy jak najprędzej wyczyścić, ponieważ po usuwanie zastygniętych pozostałości kleju jest trudne, a w przypadku zacisków lub elektrod spawalniczych często wręcz niemożliwe.

Spawanie punktowe w połączeniach z klejem

Ciekawym przykładem kombinacji kilku metod łączenia komponentów może być naprawa słupka B w Oplu Astrze H (2004–2014). Instrukcja serwisowa bardzo dokładnie określa optymalną moc spawarki niezbędną do prawidłowego wykonania połączenia. Opel faworyzuje w tym przypadku metodę spawania oporowego punktowego z możliwością nastawy parametrów procesowych.

Instrukcja zawiera także dokładny wykaz parametrów urządzenia, które należy zastosować w przypadku konkretnych operacji. Naprawa polega na wykonaniu wielopunktowego połączenia nowego komponentu z pozostałą częścią karoserii. Zadanie utrudnia fakt, że nowy słupek był już wcześniej spawany punktowo, co oznacza, że istnieje konieczność stworzenia połączenia wielowarstwowego – spoiny do spoiny (tymczasem producent założył, że słupek zostanie przyspawany w miejscach, w których nie ma jeszcze spoin). Wymaga to wcześniejszego wykonania płytkich wtopień materiału w wybranych punktach. Przykład ten pokazuje, jak ważne w procesach łączenia jest przestrzeganie zaleceń producenta. Co ciekawe, Mercedes- Benz zaleca na przykład, w przeciwieństwie do Opla, aby nowe punkty nanosić dokładnie w miejscu już istniejących spoin.

Udostępnij:

Drukuj





MM



Chcesz otrzymać nasze czasopismo?
Zamów prenumeratę
Zobacz również