کاربرد آهن در صنعت خودرو سازی

اولین و اصلی ترین ماده ای که در خودرو سازی استفاده می شود را می توان آهن و ورق فولاد دانست. در واقع فولاد به دلیل قدرت و استحکام بالایی که دارد برای ساخت اکثر خودرو ها استفاده می شود. در حال حاضر حدود 45 درصد از خودرو را فولاد تشکیل داده است. به همین دلیل می توان وزن بالای خودرو را به دلیل وجود میزان بالای آهن و فولادی دانست که در آن استفاده شده است. به طور کلی از آهن و فولاد برای تولید قطعات متفاوت خودرو مانند صفحات بدنه، سقف، ستون ها، سیستمم اگزوز، شاسی، چرخ ها و... استفاده می گردد. استفاده از آهن و فولاد در خودرو سازی به دلیل استحکام و دوام زیادی که دارد موجب ایمنی بیشتر نیز خواهد شد. علاوه بر ان آهن آلات در پایان عمر خودرو قابل بازیافت می باشند. امروزه با پیشترفت علم و فناوری صنعت خودرو سازی وارد عرصه جدیدی شده است و برای ساخت خودرو از طیف گسترده و جدیدی از فولاد استفاده می گردد. این  فولاد های جدید با این که استحکام بسیار زیادی دارند اما وزن کمتری خواهند داشت.

مصرف آهن در خودرو:

فولاد و آهن در صنعت حمل و نقل جایگاه ویژه ایی را به خود اختصاص داده اند. در واقع فولاد و آهن به دلیل مزایایی همچون مقاومت و استحکام بالا، مقرون به صرفه بودن و همین طور قابل بازیافت بودنشان مورد توجه زیادی قرار گرفته اند. با توجه به تحقیقاتی که انجام گرفته است حدود 16 درصد از آهن و فولاد در صنعت حمل و نقل به خصوص خودرو سازی مورد استفاده قرار می گیرد. در کل شرح استفاده از فولاد و آهن در خودرو سازی به صورت زیر است:

• تقریبا 34 درصد از فولاد و آهنی که در خودرو سازی مورد استفاده قرار می گیرد در ساختار درب ها، چهارچوب خودرو و بدنه خواهد بود.
• همچنین 23 درصد از قطار ایجاد شده از آهن و چدن برای تولید فولاد کربن و ساخت موتور بلوک خودرو می باشد که برای چرخ دنده های مقاوم در برابر رطوبت و سایش استفاده می گردد.
• علاوه بر آن 12 درصد نیز در سیستم تعلیق با کمک از تسمه فولادی که استحکام بسیار بالایی دارد استفاده خواهد شد.
• البته استفاده از فولاد و آهن در خودرو سازی تنها مربوط به موارد بالا نمی باشد و این موارد در مخزن سوخت، چرخ ها، سیستم فرمان و.... نیز استفاده خواهند شد.

طبق پیش بینی هایی که توسط انجمن فولادی انجام شده است صنعت خودرو سازی حدود 12 درصد از مصرف فولاد را به خود اختصاص داده است. یکی از جدید ترین کمپانی های تولید کننده فولاد مورد استفاده در خودرو سازی را کمپانی آرسلو میتال می دانند. این کمپانی به تنهایی در سال 2014 توانست حدود 7/16 درصد  از بازار ورق فولادی دنیا را در اختیار خود بگیرد. علاوه بر آن سازمان بین المللی تولید کنندگان وسایل نقلیه موتوری در سال 2018 اعلام کرد که به طور متوسط برای ساخت یا تولید هر وسیله نقلیه از 900 کیلو گرم فولاد استفاده می گردد. در کل می توان گفت که صنعت حمل و نقل چه خصوصی و چه عمومی با عرضه فولاد رابطه مستقیمی دارد.

چرا در خودرو سازی از فولاد و آهن استفاده می شود؟

امروزه در زندگی ما انسان ها استفاده از خودرو ها و وسایل نقلیه لازم و ضروری است. به گونه ایی که افراد زیادی هستند که ساعت های بسیاری از روز را در حال  رانندگی می باشند. همین نکته موجب گردیده است تا صنعت خودرو سازی به دنبال تولید محصولاتی باشد که ایمنی بسیار زیادی دارند. در کل فولاد و آهن در خودرو سازی مزایای بسیاری دارند که از جمله مزایای آن می توان به موارد ذکر شده در ذیل اشاره کرد:

استحکام بالای بدنه خودرو:

همان طور که در بالا اشاره شد در خودرو سازی باید به ایمنی بالای آن توجه گردد. زیرا خودرو حافظ جان انسان می باشد. بنابراین بسیار مهم است که بدنه آن دارای استحکام و مقامت بالایی باشد. به همین دلیل است که در صنعت خودرو سازی از فولاد و آهن برای ساخت بدنه خودرو استفاده می گردد.

قابل تعمیر بودن با هزینه مناسب:

با توجه به این که در ایران و کل دنیا میزان حجم ساخت و تولید خودرو افزایش پیدا کرده است، پس آمار تصادفات نیز روند صعودی پیدا خواهد کرد. در این زمان صنعت خودرو سازی باید خودرو های تولیدی را به گونه ایی طراحی کند که قابلیت تعمیر برای آن ها وجود داشته باشد. البته یک نکته دیگر که در اینجا مطرح می شود آن است که هزینه تعمیر آن ها نیز باید مقرون به صرفه باشد.

وزن مناسب:

یکی از اصلی ترین دغدغه هایی که در صنعت خودرو سازی مطرح شده است مربوط به میزان وزن پایانی خودرو می باشد. امروزه اکثر خودرو سازان به دنبال ساخت و تولید محصولی هستند که وزن پایانی آن کنترل شده و کم باشد. زیرا این نکته می تواند با مواردی همچون مصرف سوخت خودرو، شتاب و سرعت آن رابطه مستقیمی داشته باشد.

شکل پذیری و انعطاف بالا:

صنعت خودرو سازی نیز همچون دیگر صنایع روز به روز در حال پیشرفت است و با تکنولوژی روز دنیا همراه شده است. پس تولید خودرو هایی که شکل پذیری و انعطاف پذیری بالایی  دارند اهمیت زیادی خواهد داشت. در کل میزان شکل پذیری و انعطاف پذیری در خودرو سازی باعث خواهد شد تا طرح های گوناگون و زیبایی برای بدنه خودرو ها طراحی گردند.

رنگ پذیری:

خودروهای تولیدی امروزه قابلیت رنگ پذیری زیادی دارند و در رنگ های متفاوتی تولید می شوند. همچنین رنگ پذیری خودرو می تواند با توجه به سلیقه مشتری نیز انجام شود. به همین دلیل است که در صنعت خودرو سازی به جنس بدنه آن ها توجه شده است و جنس بدنه به گونه ایی است که رنگ پذیری بالایی دارد. جالب است بدانید ورق آهن دارای رنگ پذیری بسیار زیادی می باشد و همین موضوع موجب شده تا در صنعت خودرو سازی مورد توجه زیادی قرار بگیرد.

قابلیت بازیافت و دسترسی آسان:

در ایران، خودرو سازی در حجم بالایی انجام می شود. در نتیجه خودرو سازان سعی می کنند برای تولید خودرو از مواد در دسترس استفاده نمایند و دسترسی به موادی مانند آهن و فولاد نسبت به سایر مواد بیشتر است. علاوه بر آن آهن و فولاد از جمله متریال قابل بازیافت به شمار می روند. بنابراین پس از پایان عمر خودرو، آهن آلات بازیافت شده و به چرخه صنعت برگردانده می شوند.

ورق آهن مورد استفاده در خودرو:

ورق آهن که در خودرو سازی استفاده می شود به عنوان یکی از مهم ترین اجزای آن شناخته می شود و دارای حساسیت بسیار بالایی است. در جهان امروز خودرو ها به عنوان مهم ترین وسیله حمل و نقل و جابجایی مطرح شده اند. در نتیجه شناخت متریال و موادی که در آن ها استفاده می شود اهمیت زیادی خواهد داشت. در کل تمامی اجزای داخلی و بدنه خودرو ها از آهن یا حتی آلیاژهای آهن ساخته می شوند.

ورق فولادی یا همان ورق آهن در صنعت خودرو سازی بیشترین کاربرد را به عنوان ورق خودرو دارد و تشکیل دهنده بدنه اتومبیل خواهد بود. همچنین بیشترین وزن اتومبیل نیز به دلیل موادی است که در بدنه آن استفاده شده است. در واقع برای ساخت بدنه خودرو به چیزی مابین 800 تا 1300 کیلوگرم فولاد نیاز است که به شکل های مختلف مورد استفاده قرار گرفته است. البته یک نکته بسیار مهم در خودرو سازی کاهش وزن آن خواهد بود که این موضوع بر روی بهبود شتاب خودرو تاثیر زیادی خواهد داشت. البته ورق فولادی که در بدنه خودرو استفاده شده است، علاوه بر وزن خودرو مشخص کننده مقاومت و استحکام آن نیز خواهد بود. پس با توجه به مواردی که توضیح داده شد انتخاب ورق آهن برای خودرو سازی باید به گونه ایی انجام شود که در کنار وزن پایین ستحکام بسیار بالایی نیز داشته باشد.

کارخانه های خودرو سازی از چه ورق فولادی استفاده می کنند؟

در زمان بروز حادثه هایی مانند تصادف اولین قسمت از اتومبیل که دچار آسیب می شود بدنه آن خواهد بود. به همین دلیل است که خودرو سازان تاکید دارند که بدنه خودرو باید در برابر ضربه دارای استحکام زیادی باشد. همچنین ورق آهن مورد استفاده در خودرو باید به گونه ایی باشد که قابلیت برگشت پذیری به شکل اولیه را داشته باشد و این کار با هزینه کمی انجام شود. یکی از اصلی ترین پارامترهای طراحی خودرو وزن آن است. زیرا وزن اتومبیل مشخص کننده مصرف سوخت و همین طور مشخصات فیزیکی آن خواهد بود. یک نکته دیگر که باید بدانید آن است که قابلیت پرسکاری، مقاومت به خوردگی، مقاومت به خستگی و همین طور جوش پذیری از دیگر ویژگی های مهم بدنه خودرو می باشند.

به طور کلی در خودرو سازی از انواع ورق آهن استفاده می شود که این ورق ها به شرح زیر است:

ورق سرد:

ورق سرد یکی از انواع ورق فولادی است که در خودرو سازی مورد استفاده قرار می گیرد. معمولا از ورق سرد جهت تولید مقاطع چهار گوش که در شاسی وجود دارد استفاده خواهد شد. از جمله ویژگی های این ورق می توان به جوش پذیری بالای آن اشاره نمود. همچنین ورق سرد از نظر سطحی دارای قابلیت بسیار عالی جهت پوشش دهی یا رنگ آمیزی می باشد. بهتر است بدانید برای تولید ورق سرد از تکنولوژی خاصی کمک گرفته شده است. به همین دلیل این ورق دارای سطحی درخشان و براق است. همچنین دارای کیفیت عالی نیز می باشد.

ورق C1010:

ورق C1010 در خودرو سازی برای تولید برخی اجزای بدنه استفاده می شود .این نوع از ورق فولادی برای جوشکاری مقاومتی بسیار مناسب است. همچنین از این نوع ورق به صورت نورد سرد شده و نورد گرم شده استفاده می گردد. در کل ورق C1010 نوعی از فولاد کم کربن می باشد که دارای انعطاف پذیری بسیاری است. همچنین این ورق قابلیت جوش پذیری و ماشین کاری عالی نیز خواهد داشت. این ورق فولادی علاوه بر این که در صنعت خودرو سازی کاربرد بسیاری دارد در ساختمان سازی نیز مورد استفاده قرار می گیرد.

ورق ASTM A36:

این نوع از ورق آهن را می توان رایج ترین نوع ورق نورد گرم دانست که به طور معمول در خودروسازی برای ساخت بدنه مورد استفاده قرار می گیرد. از ویژگی های این ورق فولادی سخت می توان به انعطاف پذیری، محکم بودن، قابلیت جوشکاری بالا و همین طور شکل پذیری اشاره کرد. اما در کل اصلی ترین ویژگی آن که باعث شده است در صنعت خودرو سازی مورد توجه قرار بگیرد استحکام بالا در برابر ضربه می باشد. علاوه بر آن ورق A36 به میزان بالایی در برابر خوردگی مقاوم می باشد.

ورق کربن متوسط:

 این ورق برای عملیات فورج، ماشین کاری، کشش سرد و همین طور عملیات حرارتی مناسب است. به طور کلی برای این موارد از ورق آهن 1045 استفاده می گردد. همچنین از تسمه یا ورقی که دارای این ویژگی هاست در ماشین سازی برای تولید اکسل استفاده می شود. یکی دیگر از انواع فولاد کربن متوسط را می توان فولاد 1141 دانست که نسبت به نوع قبل دارای استحکام بیشتری می باشد. از این نوع ورق فولادی بیشتر برای تولید اکسل خودرو های سنگین استفاده خواهد شد.

ورق گالوانیزه:

بهتر است بدانید که از ورق سرد برای تولید ورق گالوانیزه استفاده می شود. برای این کار سطح ورق سرد با استفاده از یک لایه روی پوشانده می شود. ورق گالوانیزه که برای خودرو سازی استفاده می شود، دارای مقاومت بالایی در برابر خوردگی است. همچنین این ورق فولادی در برابر آلاینده های موجود در هوا، محلول های نمکی، رطوبت و دیگر موادی که خاصیت خورندگی دارند مقاومت بالایی خواهد داشت. علاوه بر این موارد ورق گالوانیزه خودرو بسیار انعطاف پذیر، رنگ پذیر و فرم پذیر است. همچنین این محصول از سطح نازک و صافی برخوردار می باشد.

سخن آخر:

مهم ترین مواد برای خودرو سازی آهن و فولاد می باشد. امروزه با پیشرفت تکنولوژی صنعت خودرو سازی نیز وارد عرصه جدیدی گردیده است. در واقع خودرو سازان برای تولید اتومبیل از ورق های فولادی مقاوم و سبک استفاده می کنند. از جمله ورق های فولادی مورد استفاده در این صنعت می توان به ورق گالوانیزه، ورق سرد، ورق کربن متوسط و... اشاره نمود. البته خرید فولاد با کیفیت برای تولید و ساخت خودرو اهمیت زیادی دارد. زیرا این موضوع با جان انسان ها در ارتباط است. اگر شما نیز به دنبال خرید ورق آهن با کیفیت و مرغوب هستید بهتر است با شرکت همکار آهن تماس گرفته و از محصولات با کیفیت آن ها استفاده نمایید.