POLITECHNIKA RZESZOWSKA
ZPS i SS
SPRAWOZDANIE Z LABORATORIUM EKSPLOATACJI
SAMOCHODÓW
Temat: Naprawa części pojazdów metodami spawalniczymi,
przeróbką plastyczną i obróbką ubytkową.
V MDE
Pojazdy samochodowe
Wiadomości ogólne.
W dużych zakładach naprawczych spawalnia stanowi oddzielny oddział, natomiast w małych warsztatach rzemieślniczych jest z reguły częścią składową warsztatu blacharskiego, gdyż najwięcej prac spawalniczych występuje przy naprawach nadwozi. Wyposażenie spawalni składa się najczęściej ze spawarek łukowych, urządzeń do spawania gazowego oraz zgrzewarek. Metod spawalniczych jest wiele, a ich dobór zależy od charakteru i wymiarów uszkodzenia, od materiału części, obciążeń, które uszkodzony element powinien przenosić, oraz od temperatury, w jakiej będzie on pracował. W naprawach części najczęściej stosuje się spawanie i napawanie, a niekiedy zgrzewanie i lutowanie.
Spawanie jest najbardziej rozpowszechnionym sposobem łączenia metali, polegającym na miejscowym nagrzaniu metalu do stanu topnienia i łączeniu powierzchni w stanie ciekłym. Łączenie może odbywać się z doprowadzeniem dodatkowego materiału (spoiwa) lub bez doprowadzenia spoiwa. Spawanie może być gazowe lub elektryczne. Obecnie najczęściej stosuje się spawanie elektryczne. W motoryzacji szczególnie szerokie zastosowanie znalazło spawanie metodą MAG- elektrodą topliwą w osłonie CO2. Ponadto dość często można spotkać spawanie metodami MIG (elektrodą topliwą w osłonie gazu obojętnego np. argonu) oraz TIG (elektrodą nietopliwą w osłonie argonu). Spawaniem naprawia się pęknięte kadłuby zespołów, pokrywy, pęknięte lub złamane dźwignie, wały, uszkodzone blachy itp. Przy wyborze metody spawania decydujące znaczenie ma materiał, z jakiego wykonana jest naprawiana część. Najczęściej spawa się części stalowe, żeliwne lub wykonane ze stopów aluminium. Do niedawna do spawania cienkich blach stosowano urządzenia gazowe, których wadą była duża strefa wpływu ciepła, co powodowało deformacje blach. Obecnie stosuje się najczęściej urządzenia typu MAG.
Napawanie polega na nakładaniu warstwy ciekłego metalu na powierzchnię naprawianej części w celu uzupełnienia ubytków materiału spowodowanych zużyciem, wykruszeniem lub wyłamaniem. Napawanie stosuje się także do pokrywania powierzchni niektórych części warstwą materiału bardziej odpornego na ścieranie, uderzenia lub korozję niż materiał, z którego dana część jest wykonana. Za pomocą napawania można uzyskać warstwę spoiny dowolnej grubości i o rozmaitych własnościach. Napawaniem regeneruje się czopy krzyżaków przegubów, widełki wyciskowe sprzęgła, rozpieracze szczęk hamulcowych, grzybki zaworów, czopy wałów itp.
Wadą metod spawalniczych są naprężenia i odkształcenia materiału. Zjawiska te są wynikiem nierównomiernego rozkładu temperatury spawanej części oraz skurczu materiału spoiny podczas jej krzepnięcia. Dlatego też niekiedy naprawiane elementy poddaje się wyżarzaniu w celu wyeliminowania naprężeń.
Metody przeróbki plastycznej stosowane w naprawach części to: prostowanie, roztłaczanie, spęczanie oraz kucie. Rozróżnia się obróbkę plastyczną na zimno i na gorąco. Podczas obróbki plastycznej na zimno w obrabianym metalu zachodzą zmiany własności i struktury spowodowane deformacją jego budowy krystalicznej. Deformacją tym towarzyszy zjawisko zgniotu, tzn. utwardzenia materiału. Obróbkę plastyczną na gorąco wykonuje się w temperaturze wyższej od temperatury rekrystalizacji (zgniot nie występuje).
Zastosowanie przeróbki plastycznej:
prostowanie - korbowody, wały korbowe, wałki rozrządu, zawory, osie;
roztłaczanie - obudowy mechanizmów różnicowych, pochwy mostów, sworznie tłokowe;
spęczanie - tuleje, zawory;
młotkowanie - pióra resorów.
Wśród metod obróbki ubytkowej powszechne zastosowanie w regeneracji części ma obróbka skrawaniem. Zalicza się do niej toczenie, frezowanie, szlifowanie, docieranie, wiercenie, rozwiercanie itp. Naprawia się tak m.in. wały (szlifowanie), głowice (frezowanie), zawory (szlifowanie, docieranie), cylindry (wytaczanie, honowanie), różne sworznie (toczenie) i inne.
Naprawa sworznia metodą napawania i toczenia.
Wymontować sworzeń.
Ocenić powierzchnię sworznia.
Zamontować naprawianą część w uchwycie.
Napawać powierzchnię czopu urządzeniem MAG nakładając kolejne ściegi po przeciwległych stronach obwodu (w celu wyrównania naprężeń wewnętrznych). Wymagana grubość nałożonej spoiny po 1,5÷2 mm na stronę.
Wymontować napawaną część z uchwytu.
Regenerowany sworzeń poddać wyżarzaniu odprężającemu:
sworzeń podgrzać w piecu do temperatury około 500÷600°C, wygrzewać około 15÷20 minut, a następnie wolno schłodzić (w spokojnym powietrzu).
Naprawiany sworzeń toczyć na żądany wymiar.
Gotowy sworzeń zamontować do pojazdu.
Naprawa tarczy hamulcowej przez przetoczenie powierzchni roboczej.
Wymontować tarczę.
Ocenić stan powierzchni tarczy hamulcowej, ocenić wielkość zużycia.
Zamontować tarczę w uchwycie tokarki.
Dobrać parametry obróbki, toczyć na głębokość konieczną do uzyskania równej i jednorodnej powierzchni.
Przetaczać analogicznie drugą stronę tarczy przy jednym zamocowaniu,
Zmierzyć grubość tarczy, sprawdzić czy zachowana jest minimalna grubość powierzchni roboczej.
Zamontować tarczę w samochodzie.
Odpowietrzyć układ hamulcowy i sprawdzić działanie hamulców.
4. Wnioski:
Zapoznano się ze sposobami regeneracji części samochodowych wchodzących w skład różnych zespołów pojazdu samochodowego metodami spawalniczymi, obróbki ubytkowej i przeróbki plastycznej. Obecnie do wszystkich nowoczesnych samochodów można dostać nowe części zamienne ale ze względu na koszt często eksploatowane części poddaje się regeneracji. Również regeneracji poddaje się trudnodostępne części niektórych typów pojazdów. Regenerowana tarcza hamulcowa posiada wymiary graniczne kwalifikujące ją do dalszej eksploatacji, w przypadku przekroczenia ich nie może zostać zamontowana w samochodzie.