Аналитический обзор «Роль материалов в развитии автомобилестроения»

Аналитический обзор

«Роль материалов в развитии автомобилестроения»

, директор физико-технического института ТГУ

Автомобильная промышленность является заказчиком и мощным стимулятором развития материалов как по номенклатуре так и по объему.

Во всем комплексе автомобилестроительного производства применяется более 15 тыс. видов материалов, из них по весу 80 % металл, 20 % неметаллы. Однако, по номенклатуре до 80 % - это неметаллы. Так в основным материалом для изготовления автомобиля является сталь и другие металлы, но кроме них при производстве автомобиля используется более 12 тыс. тонн в год лакокрасочных материалов, около 7 тыс. тонн концентратов СОЖ, более 6 тыс. тонн масел, 50 тыс. тонн полимерных и 6 млн. м2 обивочных материалов. Наблюдается тенденция увеличения в автомобиле доли пластмасс, так если в ВАЗ-2101 применялось 24 кг пластмассы, то в в LADA PRIORA их используют уже 93,8 кг.

Фактически в разработке, освоении, организации производства поставках участвуют все основные металлургические, химические, нефтехимические
предприятия страны, институты и тысячи фирм и малых предприятий.

Качество материалов определяет надежность, востребованость и конкурентоспособность автомобиля. На все материалы применяемые для изготовления автомобиля разработаны технические условия или требования , отвечающие европейским стандартам. За последние годы все металлургические заводы страны провели реконструкцию, обновили оборудования и технологии и теперь поставляют металл соответствующий по качеству ГОСТам и тех. условиям. Если в 1995 году отклонение по стали от тех. условий составляло 45 %, то в 2005 это отклонение составляло лишь 3 % то по отдельным позициям. Объем поставляемых металлопроката на за последние 10 лет увеличился с 300 тыс. тонн до 600 тыс. тонн в год, а импорт сталей уменьшился с 180 тыс. тонн до 30 тыс. тонн. Развития автомобилестроительной промышленности стимулировало развитие совершенно новых направлений в металлургической отрасли, в частности, это: создание высокопластичных листовых сталей с двухсторонним покрытием горячим цинком, создание высокопрочных, легированных бором, ниобием и титаном, сталей. Выпуск новых моделей потребовало разработки современных видов химических и нефтехимических материалов.

Однако, основным материалом для изготовления автомобиля в XXI веке все еще остается сталь. Подготовлена новая программа по освоению новых видов и улучшению качества металлопродукции для на период 2гг., которая является продолжением существующей и нацелена на выполнение главных направлений:

1.  Повышение прочностных свойств и увеличение пластичности микролегированных сталей для шестерен автомобиля с целью перехо­да от нарезания зуба к накатке на базе освоения чистой стали от неме­таллических включений и с регламентированной полосой прокаливаемостью.

2.  Улучшение обрабатываемости резанием на применяемых сталях за счет микролегирования кальцием, серой, висмутом и создание новых.

3.  Разработка и применение легированных сталей с контролируе­мой ковкой с целью уменьшения веса деталей (шатун и др.) и упроще­ния технологии изготовления.

4.  Расширение борсодержащих сталей как для крепежных деталей, так и для базовых деталей автомобиля (корпуса шарниров равных угло­вых скоростей и др.).

5.  Применение легированных современных сталей для штампов, термообработанных на металлургических заводах с целью увеличения их стойкости в 5-6 раз при штамповке деталей, и расширение инструмен­тальных сталей, экономнолегированных вольфрамом, повышенной теплостойкости.

6.  Расширение применения горячеоцинкованных листовых сталей на базе IF и обычной выплавке, в том числе с Zn-Fe покрытием для улучшения технологии штамповки, сварки, окраски и обеспечения 10-и летней гарантии кузова против сквозной коррозии.

7.  Разработка и дальнейшее расширение сталей повышенной проч­ности для кузова с целью увеличения жесткости в 1,5 раза.

8.  Освоение сталей с Al-Si - покрытием для бензобака с целью выполнения директивы 2002/525 ЕС - уход от сталей, покрытых свинцом.

9.  Освоение экономно легированных нержавеющих сталей для системы выхлопа газов.

Кроме металлов для производства новых автомобилей нужны и другие материалы, для этого подготовлена новая межотраслевая программа по освоению новых видов химических и нефтехимических материалов, увели­чению объемов производства и улучшению качества для на период до 2015 года, нацеленная на разработку и выпуск неметаллических материалов, ее основные положения:

1.  Освоение производства композиций ПП на базе отечественных блоксо-полимеров пропилена с этиленом с повышенными показателями по вне­шнему виду, устойчивости к царапанью и прочности для панелей приборов, обивок дверей и др. деталей.

2.  Освоение производства этиленпропиленовых каучуков необходимого качества для уплотнителей дверей, тормозных шлангов, приводных ремней и др. деталей.

3.  Разработка и освоение производства термоэластопластов для изгото­вления окантовок, уплотнителей стекол на основе полипропилена и этилен-пропиленового каучука.

4.  Освоение производства поликарбоната оптического для деталей све­тотехники и конструкционного для смесевых композиций на основе ПК/АБС.

5.  Разработка и освоение вспенивающегося ПП для энергопоглощающих вставок обивок дверей, бамперов и др. деталей для выполнения Правил R094, R095 ЕЭК ООН по фронтальному и боковому ударам.

6.  Освоение отечественных полиэфирных грунтов для вторичного грунто­вания кузовов.

7.  Подготовка предложений по освоению водоразбавляемых эмалей на предприятиях России.

8.  Разработка нового класса экологически чистых, экономичных материа­лов для подготовки поверхности под окраску на базе Силанов.

9.  Разработка и освоение для первой заправки антифризов с использова­нием карбоксильных пакетов присадок, обеспечивающих защиту системы охлаждения двигателей при пробеге не менее 100 тыс. км.

10.  Разработка и освоение отечественных моторных масел, обеспечи­вающих работу без замены до 15-20 тыс. км и трансмиссионных масел на весь срок службы без замены.

11.  Разработка и освоение производства гидравлических масел с улуч­шенными функциональными свойствами взамен масел серии ИГП.

12.  Разработка и освоение на заводах РФ номенклатуры пластичных сма­зок для узлов автомобилей и промышленного оборудования.

13.  Разработка и освоение на заводах РФ номенклатуры клеевых и герме­тизирующих материалов нового поколения, в том числе конструкционных и полуструктурных клеев и герметиков для кузова и силовых агрегатов авто­мобилей ВАЗ.

В дальнейшем детальный анализ тенденций развития металлических и неметаллических материалов, их влияние на развития автомобилестроения следует проводить по таким направлениям:

Материалы для автомобилестроения

Наличие такой информации, определение направлений и тенденций в развитии материаловедения позволит скорректировать содержание образовательных программ, вести более качественную целенаправленную подготовку специалистов.

Считаю, что такой анализ следует поручить кафедре «Материаловедение и механика материалов» зав. кафедрой , без такого анализа вести подготовку специалистов материаловедов не возможно!

Директор ФТИ