Zastosowania różnych materiałów w branży motoryzacyjnej doprowadziło m.in. do powstania nadwozia hybrydowego, które składa się z elementów stalowych, aluminiowych i stopów stalowych z uszlachetniającymi domieszkami (np. magnez, bor). Ewolucja blach przeznaczonych do produkcji nowoczesnych nadwozi (zmniejszenie grubości przy jednoczesnym zwiększeniu ich sprężystości i innych własności mechanicznych) spowodowała ogromny postęp technologiczny. Dotychczas stosowane gatunki stali St10–14 i St52 zastąpiono blachą wykonaną ze stali IF, wykorzystywaną do wykonywania płyt podłogowych, błotników i poszycia zewnętrznego drzwi.

Poza udoskonaleniem materiału wprowadzono też nowe technologie wykonywania elementów karoserii samochodowych, m.in. Tailored Blank (TB) i Tailor Roled Blanks (TRB). Połączenie technologii TB, TRB i podobnych z zastosowaniem nowoczesnych gatunków stali daje najlepszy efekt zredukowania masy nadwozia przy jednoczesnym polepszeniu jego własności mechanicznych.

W przypadku uszkodzenia elementu, gdy zachodzi potrzeba dokonania jego naprawy, różnorodność stosowanych materiałów sprawia, że niektóre elementy podlegają naprawom blacharskim w tradycyjnym rozumieniu, inne wymagają stosowania nowoczesnej technologii (np. łączenia), a jeszcze inne podlegają wyłącznie wymianie. Ta ostania sytuacja dotyczy zwykle profilowanych elementów wykonanych ze stali o podwyższonej wytrzymałości oraz stopów metali lekkich (np. aluminium) i bezwzględnie wszystkich elementów, których podstawowym zadaniem jest pochłanianie energii uderzenia.

Podczas napraw blacharskich elementów wykonanych z blach o podwyższonej wytrzymałości poważnym błędem jest ich obróbka przez podgrzewanie – w jego wyniku blacha taka bezpowrotnie traci własności uzyskane w starannym procesie produkcji, co pociąga za sobą niekorzystne zmiany w parametrach wytrzymałościowych elementu. Dlatego tego typu detale mogą być poddawane jedynie procesowi prostowania na zimno, a ich łączenie można prowadzić tylko przez lutowanie (tzw. lutospawanie) twarde niskotemperaturowe bądź klejenie.

Lutospawanie
Przez pojęcie lutospawania należy rozumieć proces lutowania twardego, które jest wykonywane podobnie do topliwego spawania materiałów. Od spawania różni je przede wszystkim to, że łączone elementy w wyniku działania temperatury nie podlegają nadtapianiu. Pośrednim elementem, stosowanym jako spoiwo łączące, są elektrody lub – zamiennie – lutowie w postaci mosiężnego i brązowego drutu (CuSi3). Technologia polegająca na niskotemperaturowym lutowaniu elementów powstała z myślą o łączeniu materiałów trudnospawalnych, jak np. brąz, stale wysokowęglowe, stale pokryte galwanicznie, żeliwo szare. Spoiny wykonane w ten sposób mają znacznie mniejsze naprężenia i odkształcenia, gdyż temperatura pracy jest tu niższa nawet o ok. 40% od wykorzystywanej przy spawaniu stali.

Do zalet lutospawania należą: znaczna odporność spoiny na korozję, zabezpieczenie spoiny i materiału rodzimego, zmniejszenie ubytków topnienia powłoki, niewielka ilość odprysków i odporność na korozję.

Zgrzewanie blach wysokogatunkowych
Do zgrzewania tradycyjnych materiałów, z których dotychczas wykonywano elementy karoseryjne, stosowano inne parametry niż wymagane do łączenia współczesnych materiałów. Na przykład do zgrzania dwóch blach o grubości ok. 1 mm każda wystarczyło zastosować prąd o wartości 5 kA, a do blach o podwojonej grubości – 6 kA. Tymczasem współczesna zgrzewarka musi umożliwiać uzyskanie w ciągu ułamka sekundy prądu zgrzewania blisko 11 kA przy jednoczesnym docisku elektrod wynoszącym co najmniej 3 kN (0,3 T).

Aby parametry zgrzewania były dobierane prawidłowo, konstruktorzy współczesnych urządzeń wyposażają je w mikroprocesorowe układy sterowania, pozwalające na automatyczny, a nawet dynamiczny dobór tych parametrów w toku pracy. Zwykle układy mikroprocesorowe sterujące nowoczesnymi zgrzewarkami sterują procesem zgrzewania, regulują działanie układu chłodzenia i automatycznie identyfikują podłączone oprzyrządowanie.

Współczesne zgrzewarki to przeważnie całe centra naprawcze, umożliwiające wykonywanie większości czynności związanych z naprawą. Zwykle posiadają oprzyrządowanie dodatkowe, które umożliwia usuwanie wgnieceń mechanicznych czy zgrzewanie do karoserii podkładek, nakrętek śrub i uchwytów.

 

Materiał opracowany na podstawie artykułu opublikowanego w magazynie "autoEXPERT" nr 9/2018.