Auto >> Automobiel >  >> Motor

Hoe metaalbewerking in de automobielsector werkt


Plasmasnijders gebruiken een geïoniseerde gasstroom om metaal te snijden en ze kunnen worden geprogrammeerd om extreem nauwkeurig te zijn. Bekijk meer foto's van elektrisch gereedschap. © iStockphoto.com/Dainis Derics

De grote kunstenaar Michelangelo zou hebben gezegd:"Elk blok steen heeft een standbeeld erin en het is de taak van de beeldhouwer om het te ontdekken."

Dat is prima als je marmer beeldhouwt met een beitel, maar wat als het meesterwerk waar je aan werkt een auto is? Of een fabriek vol auto's, allemaal voornamelijk van staal gebouwd?

Staal is ongelooflijk sterk, maar toch licht genoeg om te gebruiken als een van de belangrijkste materialen in de autoproductie. Maar hoe snijd je een stof die zo taai is, in de talloze complexe vormen die samen een werkende auto vormen?

Er zijn eigenlijk verschillende stappen bij het maken van een voltooide carrosserie of chassis - het installeren van onderdelen zoals deuren, motorkappen en frame-subassemblages. Dit artikel gaat over slechts een van die stappen:het metaal snijden voordat het klaar is en aan een auto wordt bevestigd.

De snijgereedschappen en -technieken die op de volgende pagina's worden beschreven, worden gebruikt door leveranciers aan de auto-industrie en door onafhankelijke fabricagebedrijven. Vaak worden de ruwe stukken, in plaats van dat een vakman het metaal met de hand snijdt, op of in een computergestuurde machine geplaatst die het onderdeel kan snijden en vormen tot nauwkeurige afmetingen. U zult zelfs ontdekken dat computers voor alles worden toegepast, van het snijden van metalen carrosseriepanelen tot het bewerken van frame- en motoronderdelen.

Blijf lezen om meer te weten te komen over de metaalsnijtechnologieën die de automobielindustrie helpen.

>Automobiele metaalbewerkingstechnologieën

Voor het snijden van metaal in de auto-industrie worden veel van dezelfde technieken en technologieën gebruikt als voor het snijden van metaal voor andere fabricage-industrieën, zoals de scheepsbouw.

Voor kleine klussen met een laag volume die geen supernauwkeurige nauwkeurigheid vereisen - bijvoorbeeld het type metaalbewerking dat wordt gedaan in de garage van een autoliefhebber - kan het gereedschap net zo eenvoudig zijn als een met de hand bediende snijschaar.

Maar voor banen met een groter volume of voor die in de automobielindustrie die zeer nauwkeurige sneden vereisen, wordt de apparatuur gecompliceerder. Computergestuurde lasers, plasmasnijders en waterjets worden bijvoorbeeld vaak gebruikt om een ​​aantal redenen:

  • Ze kunnen snel door veel materiaal heen snijden.
  • Geautomatiseerde controles zorgen ervoor dat er weinig fouten zijn.
  • De grotere nauwkeurigheid helpt bij het verminderen van verspilling en dus voor lagere kosten.

In de zeer competitieve auto-industrie zijn leveranciers van auto-onderdelen altijd op zoek naar gereedschappen die arbeid kunnen besparen zonder in te boeten aan kwaliteit.

Hier zijn enkele snelle snapshots van hoe de precisie-snijgereedschappen voor zwaar werk werken:

Lasers: Lasers werken goed voor het snijden van plaatstaal tot 1/2 inch (1,27 centimeter) dik en aluminium tot 1/3 inch (0,9 centimeter) dik. Lasers zijn het meest effectief op materialen die vrij zijn van onzuiverheden en inconsistenties. Materialen van mindere kwaliteit kunnen resulteren in rafelige sneden of spatten van gesmolten metaal op de laserlens.

Plasma: Plasma blaast een geïoniseerde gasstroom langs een negatief geladen elektrode in het mondstuk van de toorts. Het te snijden metaal is ondertussen positief geladen. Wanneer het gas in contact komt met het metaal, ontstaat er een oververhit gebied tussen 20.000 en 50.000 graden Fahrenheit (11.093 en 27.760 graden Celsius) dat door het metaal snijdt [bron:Rupenthal en Burnham].

Om auto's er op hun best uit te laten zien en te laten presteren, moeten hun metalen onderdelen worden gesneden binnen zeer smalle nauwkeurigheidsmarges die toleranties worden genoemd. . Ga naar de volgende pagina om meer te weten te komen over ontwikkelingen die deze nauwkeurigheid verbeteren.

>Vooruitgang in autometaalsnijden


Een stroom water blaast door een compilatie van staal, betonblokken en polystyreenschuim tijdens een demonstratie in het hogedruk-waterstraallaboratorium van de University of Missouri-Rolla in Rolla, Mo. AP Photo/Kelley McCall

Automobielproductie is een constant spel van verbetering - autokopers verwachten meer verfijning, prestaties en veiligheid van nieuwere voertuigen, maar ze willen er doorgaans niet veel meer voor betalen. Om voertuigen structureel sterker, nauwkeuriger gebouwd en toch betaalbaar te maken, moeten technologische ontwikkelingen worden omarmd zoals hieronder beschreven:

EDM: Wire Electrical Discharge Machining, of EDM, snijdt door metalen door een krachtige elektrische vonk te produceren. Een negatief geladen elektrode gemaakt van molybdeen of verzinkt messing geeft een vonk af wanneer deze zich in de buurt van het positief geladen metalen stuk bevindt. Het voordeel van deze methode:het kan een nauwkeurigheid van 1/10.000ste van een inch bereiken. Dat is 10 keer smaller dan de breedte van een mensenhaar! [bron:Ley]

EDM heeft echter enkele nadelen. Ten eerste werkt het alleen op elektrisch geleidende materialen. Voor een ander is het behoorlijk traag - wel 10 keer langzamer dan onze volgende technologie [bron:Rupenthal en Burnham].

Waterjets: Zie waterjets als vloeibaar schuurpapier onder hoge druk. Waterjets gebruiken een proces dat 'koude supersonische erosie' wordt genoemd om materiaal weg te blazen met water en een soort korrelig additief, een schuurmiddel genoemd. . Met deze combinatie kunnen waterstralen metalen tot 25,4 centimeter dik en met een hoge mate van nauwkeurigheid doorsnijden [bron:KMT Waterjet Systems].

Dit gereedschap voor het snijden van metaal heeft veel aandacht gekregen van autoliefhebber Jay Leno en de auto-aanpassingswinkel West Coast Customs van beroemdheden. Het is relatief eenvoudig te gebruiken en kan naast metalen ook door veel verschillende materialen heen snijden.

Volg de links op de volgende pagina voor meer informatie over het snijden van metaal in de auto-industrie en andere gerelateerde onderwerpen.

>Veel meer informatie

Verwante HowStuffWorks-artikelen

  • Top 10 alledaagse autotechnologieën die voortkomen uit racen
  • Hoe Hypercars werken
  • Hoe autotransport werkt
  • Hoe autocomputers werken
  • Hoe auto's zonder bestuurder zullen werken
  • Hoe productielijnen voor auto's werken
  • Kun je je eigen auto in elkaar zetten?
  • Wat maakt een digitale auto digitaal?
  • Wat is er nieuw in de technologie voor synthetische olie?
  • Zal autoreparaties u in de toekomst financieel verlammen?

>Bronnen

  • Verborgen, Steve. "Een draagbare plasmasnijder gebruiken." The Fabricator.com. 30 mei 2001. (5 december 2009) http://www.thefabricator.com/plasmacutting/PlasmaCutting_Article.cfm?ID=16
  • KMT Waterjet-systemen. "Automobiel snijden met KMT Waterjet Systems." (5 december 2009) http://www.kmtwaterjet.com/automotive.aspx
  • Ley, Brian. "Diameter van een mensenhaar." Het natuurkunde-factbook. 1999. (7 december 2009) http://hypertextbook.com/facts/1999/BrianLey.shtml
  • Olsen, Dr. John H. "Nieuwere lineaire aandrijftechnologie verbetert de nauwkeurigheid van de waterstraal en verlaagt de kosten." The Fabricator.com. (5 december 2009) http://www.thefabricator.com/WaterjetCutting/WaterjetCutting_Article.cfm?ID=2366
  • Ruppenthal, Michael en Burnham, Chip. "Onderzoek naar complementaire snijmethoden:mogelijkheden van laser, plasma, EDM vergelijken met waterstraaltechnologie." The Fabricator.com. 4 september 2001. (4 dec. 2009) http://www.thefabricator.com/WaterjetCutting/WaterjetCutting_Article.cfm?ID=394
  • VS Volkstelling Bureau. "Machine Tool (Metal Cutting Types) Productie:2002." 18 januari 2005. (6 december 2009) http://www.census.gov/prod/ec02/ec0231i333512.pdf