مهمترین محصولات فولادی در صنعت خودروسازی

به گزارش می متالز، در این مقاله به بررسی مهم‌ترین مواد خام مورد استفاده در ساخت خودرو می‌پردازیم.

خودروسازی یکی از صنایع بنیادین در اقتصاد جهانی و به خصوص اقتصاد ملی ایران به شمار می‌رود. خودرو از مهم‌ترین صنایع متقاضی فولاد در جهان است. هر تغییر یا رویدادی در یکی از صنایع فولاد یا خودروسازی به صورت مستقیم بر دیگری تاثیرگذار است.

انواع محصولات فولادی مانند ورق گالوانیزه، ورق سیاه، ورق رنگی و لوله­های بدون درز مواد اولیه مهمی در ساخت خودرو به شمار می­رود که تغییرات در هر یک از آن‌ها به شدت بازار خودرو را متاثر خواهد کرد.

آمارهای انجمن جهانی فولاد نشان داده است که حدود 12 درصد از کل فولاد تولید شده در جهان، در صنعت خودروسازی مصرف می‌شود. این امر موجب حفظ ایمنی سرنشینان به هنگام تصادفات می‌شود. همچنین حدود 65 درصد از کل وزن هر خودرو مربوط به قطعات فولادی به کار رفته در آن است. 

برای مثال در خودروی پراید، وزن فولاد به کار رفته یک تن است. مطابق با آمارها برای ساخت هر خودرو حدود 900 کیلوگرم فولاد مصرف می‌شود. بنابراین تعجبی ندارد که هزینه نهایی تمام‌ شده تولید خودروها، تابعی از قیمت انواع مختلف محصولات فولادی و نوسانات در بازار داخلی و جهانی فولاد است.

دلایل استفاده از محصولات فولادی در ساخت خودرو

انواع ورق روغنی از مهم‌ترین محصولات فولادی مورد استفاده در صنعت خودروسازی به شمار می‌روند. با آنکه این صنعت در حال حرکت از سمت خودروهای سنتی به سمت خودروهای جدید است، همچنان فولاد ماده اولیه مورد نیاز مهمی برای این صنعت به شمار می‌رود. خودرو به صورت روزانه و توسط شمار زیادی از افراد استفاده می‌شود. بنابراین امنیت و مرغوبیت آن از اهمیت بالایی برخوردار است. اما به سبب ویژگی‌های منحصر به فرد فولاد، ‌پیش‌بینی شده است که خودروسازها در دهه‌های آتی نیز همچنان به استفاده از آن سوق پیدا کنند.

در این بخش به بررسی دلایل کاربرد فراوان و دائمی فولاد در صنعت خودروسازی می‌پردازیم.

دوام بالا: کنترل و کاهش هزینه‌های تولید یکی از مهمترین دغدغه‌ها در هر صنعتی است. به طوری که صنعتگران تلاش می‌کنند با کاهش قیمت تمام شده تا حد ممکن، مزیت رقابتی خود را افزایش دهند. این تلاش همسو با تلاش برای تولید محصولی با کیفیت و دوام بالاست تا مشتریان بتوانند با صرف هزینه کمتر، محصولی ایمن و با دوام بالا تهیه کنند. فلز فولاد در مقایسه با مواد اولیه‌ای نظیر آلومینیوم و پلاستیک فشرده دارای مزیت‌های مورد نیاز صنعت خودروسازی است. زیرا مقرون به صرفه بوده و هزینه کمتری دارد و در عین حال دوام آن از سایر مواد اولیه قابل استفاده در صنعت خودرو بالاتر است.

مزیت‌های زیست محیطی: فولاد فلزی است که کاملا قابل بازیافت بوده و بهترین عملکرد محیطی را در کل چرخه عمر خود دارد. از طرفی فولاد با هر تعداد دفعات بازیافت دچار کاهش کیفیت در خواص مکانیکی نخواهد شد. این مزیت باعث شده استفاده از فولاد در حجم‌های بالا موجب نگرانی‌های محیط زیستی نشود.

ایمنی بالا: سختی، استحکام و خواص مکانیکی مطلوب فولاد می‌تواند ایمنی بالای سرنشینان خودرو را فراهم کند. فولاد به سبب داشتن قابلیت جذب بالای انرژی، به هنگام تصادفات به خوبی عمل کرده و سبب محافظت از جان سرنشینان می‌شود. به سبب همین مزیت استفاده از فلز فولاد در هر خودرویی ضروری به نظر می‌رسد.

قابلیت انعطاف‌پذیری: انعطاف‌پذیری فلز فولاد سبب می‌شود، طراحان به هنگام طراحی کابین و قسمت‌های مختلف خودرو قدرت انتخاب بیشتری داشته باشند و دچار محدودیت نشوند.

تعادل‌پذیری و تناسب وزنی: وزن خودرو از اهمیت بالایی برخوردار است. این وزن باید در بازه‌ای مطلوب نگهداری شود تا از طرفی باعث افزایش مصرف سوخت وسیه نقلیه نشده و از طرفی دیگر استحکام و قدرت کافی را برای خودرو فراهم کند. صنعت فولاد از نظر نسبت استحکام به وزن مناسب بوده و می‌تواند بهترین گزینه باشد.

در کدام قسمت‌های خودرو از فولاد استفاده می‌شود؟

حدود 34 درصد از فولاد مصرفی در صنعت خودروسازی در ساختار بدنه، چارچوب و درهای خودرو به کار می‌رود. همچنین از آن جا که این بخش از نظر مکانیکی تعیین‌کننده استحکام کلی خودرو است، از اهمیت بالایی برخوردار است. استفاده از ورق‌های آلیاژی فولادی در ساختار بدنه خودرو موجب سنگین شدن آن و کنترل خودرو در سرعت‌های بالا می‌شود. فلز فولاد علاوه بر بدنه خودرو در ساخت قطعاتی از آن مانند  شاسی، چرخ‌ها، ترمز، صفحات بدنه، ستون و سقف خودرو، سیستم اگزوز و موتور نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.

انواع اصلی لوله‌های فولادی جوش داده شده مورد استفاده در اتومبیل عبارتند از:

.لوله محور خودرو

.لوله اگزوز

.لوله تراکم صدا خفه‌کن

.لوله پشته

.لوله بازویی

.لوله کمک فنر

محصولات فولادی مورد استفاده در خودروسازی

در این بخش به بررسی و شرح محصولات فولادی پرکاربرد در صنعت خودروسازی مانند ورق گالوانیزه خواهیم پرداخت.

ورق گالوانیزه: این محصول به علت مقاومت در برابر خوردگی، مقاومت در برابر نمک‌های محلول در آب، رنگ‌پذیری، یکدست بودن در ظاهر و انعطاف‌پذیری بالا در ساخت بدنه خودرو مورد استفاده قرار می‌گیرد. ضخامت ورق گالوانیزه مورد استفاده در صنعت خودروسازی در بازه 0.4 تا 2 میلیمتر و دارای عرضی در بازه 800 تا 1800 میلیمتر است.

فولاد ضد زنگ: آلیاژ فولاد ضد زنگ و آلیاژ 304 یکی از پرکاربردترین آلیاژهای فولادی مورد استفاده در صنعت خودروسازی است. در ساخت قطعاتی مانند تسمه، فویل، ورق‌های فولادی، سیم و لوله از این آلیاژ استفاده می‌شود.

ورق روغنی: این محصول از پرکاربردترین مواد اولیه مصرفی در ساخت خودرو به شمار می‌رود. ورق روغنی یا ورق سرد تحت فرایند نورد سرد تولید می‌شود. از این ورق در ساخت ورق گالوانیزه نیز استفاده می‌شود. همچنین این محصول در ساخت مقاطع چهار گوش موجود در شاسی خودرو مورد استفاده قرار می‌گیرد. ورق سرد، جوش‌پذیری مناسبی داشته و ویژگی‌های سطحی آن سبب شده قابلیت مناسبی برای رنگ‌آمیزی یا پوشش‌دهی داشته باشند.

ورق ASTM A36: این ورق معمول‌ترین ورق تولید شده به روش نورد گرمی است که در ساخت بدنه خودرو استفاده می‌شود.

ورق C1010: از این ورق برای ساخت اجزایی از بدنه خودرو مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ورق برای جوشکاری مقاومتی مناسب بوده و به دو صورت نورد گرم و نورد سرد شده مورد استفاده قرار می‌گیرد.

ورق کربن متوسط: این محصول فولادی از قابلیت‌هایی نظیر فورج، کشش سرد، ماشین‌کاری و عملیات حرارتی مطلوب برخوردار است. فولاد 1045 آلیاژ پرکاربردی از نوع ورق کربن متوسط است که از ورق یا تسمه آن در ساخت اکسل خودروها استفاده می‌شود. فولاد 1141 از دیگر آلیاژهای کربن متوسط است که استحکام بالاتری داشته و برای ساخت اکسل خوردروهای سنگین‌تر به کار می‌رود.

ورق فولادهای TRIP: ساختار فیزیکی فولاد در حالت و دمای عادی شامل فازهای فریت و پرلیت است. با تغییر عناصر موجود در ترکیب شیمیایی فولاد و یک سیکل عملیات حرارتی مناسب می‌توان از تبدیل بخشی از فاز آستنیت پایدار در دمای بالا به فریت جلوگیری کرد. در این صورت به این فاز پایدار در دمای محیط، فاز آستنیت باقی‌مانده گفته می‌شود. ساختار فولادهای TRIP متشکل از فاز آستنیت باقی‌مانده و پایدار در دمای محیط است. این نوع فولادها به علت داشتن فاز آستنیت باقی‌مانده در ساختار خود، دارای ویژگی‌های منحصر به فردی مانند شکل‌پذیری، ازدیاد طول و مقاومت به ضربه بالا هستند. در ساخت بدنه خودروهای جدیدتر از این نوع فولاد نیز استفاده می‌شود.

ورق فولادی DP: ترکیب شیمیایی و سیکل عملیات حرارتی خاص این فولادها باعث شده، در دمای محیط ساختاری متشکل از فازهای فریت و مارتنزیت پایدار داشته باشند. مارتنزیت فاز بسیار سخت و مستحکمی است که سبب ایجاد مزیت‌های مهمی مانند مقاومت به خستگی، استحکام و سختی بسیار بالا در این فولادها شده است. محصولات فولادی ساخته شده با این آلیاژ، از نوین‌ترین مواد مورد استفاده در ساخت بدنه خودرو به شمار می‌رود.

لوله فولادی بدون درز: از طیف گسترده‌ای از فولادهای ضدزنگ برای ساخت لوله‌های بدون درز صنعت خودرو استفاده می‌شود. این لوله‌ها جهت سیستم‌های اگزوز کاربرد دارد. این لوله‌ها می‌بایست تست‌های به روز لوله، شلنگ، مبدل و صداخفه‌کن را بگذرانند. از دیگر کاربردهای لوله بدون درز در خودروسازی لوله تهویه مطبوع و سنسور لوله، کولر گازی خنک‌کننده و لوله آب سرد‌کننده اصلی و لوله محور برای شاسی است.­­­

با توجه به مطالب عنوان شده، صنعت خودروسازی و صنعت فولاد کاملا به یکدیگر وابسته بوده و بر یکدیگر اثرگذارند. انواع زیادی از محصولات فولادی مانند ورق گالوانیزه و ورق روغنی تا نوین‌ترین انواع آلیاژهای فولادی در این صنعت به کار می‌رود. از نظر شما کدام محصول فولادی مورد استفاده در صنعت خودروسازی بیش‌ترین اهمیت را دارد؟ می‌توانید نظرات خود را در این باره با ما در میان بگذارید. برای اطلاعات بیشتر در مورد انواع محصولات فولادی می­توانید به سایت آهن آنلاین  (https://ahanonline.com) مراجعه کنید.