stopy metali lekkich

Jak zmieniła się branża, czyli jak stopy metali lekkich wpłynęły na pracę warsztatów samochodowych

Wprowadzenie stopów metali lekkich do branży motoryzacyjnej, które miało miejsce kilka lat temu, sprawiło, że właściciele wielu warsztatów blacharskich oraz warsztatów zajmujących się naprawami samochodów stanęli przed dużym wyzwaniem. Pojawiły się przede wszystkim nowe przepisy i wymogi, którym naprawdę ciężko jest sprostać. Jak zmienił się rynek przez ostatnie 5‑6 lat? Czy dla klientów zakup nowego auta z lekkich stopów jest ryzykownym posunięciem?

Rozwój technologii i idące za nim wymogi

Ostatnie kilka lat w branży automotive to czas ogromnych zmian. Wcześniejsze trendy przestały się sprawdzać, klienci wymagają lżejszych samochodów, szukają aut bezpiecznych, ale także takich, które są ekonomiczne i ekologiczne. Co to oznacza? Między innymi to, że producenci samochodów nie tylko zaczęli się kierować oczekiwaniami klientów, ale także przepisami dotyczącymi emisji CO² i innych substancji niebezpiecznych. Okazuje się bowiem, że (co zresztą nie jest żadnym odkryciem) samochody o dużej wadze bardziej zanieczyszczają środowisko, a emisja spalin może być znacznie obniżona wraz z wagą pojazdu. Stąd też zaczęły się pojawiać rozwiązania bazujące na stopach aluminium, a także karoserie z włókien węglowych i innych.

Oczywiście nie jest to jakaś ogromna nowość, bowiem w przemyśle samochodowym wspomniane stopy metali są wykorzystywane od lat i wykonuje się z nich na przykład felgi, głowice i bloki silników, a także elementy zawieszenia w niektórych samochodach. Trzeba pamiętać jednak, że trendy związane z odchudzaniem pojazdów poprzez zmianę stopu, z którego zostały stworzone elementy nadwozia, trwają już wiele lat. Przykładowo najnowszy opel astra (K) dzięki takim zabiegom odchudzania konstrukcji ma strukturę nadwozia lżejszą o 77 kg w stosunku do poprzedniej generacji (J). W latach 30. ubiegłego wieku inżynierowie marki Citroen projektując model 2CV, użyli  do budowy prototypu właśnie aluminium. Okazuje się, że po stopy lekkie częściej sięgali producenci marek premium. Tutaj też pojawiał się problem dostępności stopów ciężkich spowodowany II wojną światową. To także jedna z przyczyn sięgania przez producentów po zamienniki. W tamtym czasie nadwozia land roverów serii I‑III wykonywano z aluminiowych stopów, ale koszt tego surowca był tak wysoki, że dopiero lata 90. pozwoliły na wprowadzenie tego metalu do motoryzacji i produkcji masowej. Przykładowo w 1993 roku zaprojektowano przestrzenną ramę z profili aluminiowych jako szkieletową strukturę nośną dla audi ASF na IAA. Trafiła ona do produkcji seryjnej w modelu A8 w 1994 roku. Co ciekawe, premierze luksusowej limuzyny Audi towarzyszył sceptycyzm – wielu ekspertów branży samochodowej wątpiło w to, czy ta stosunkowo droga i skomplikowana technologia ma rację bytu w wielkoseryjnym samochodzie. Okazało się jednak, że producent z bawarskiego Ingolstadt trafił w dziesiątkę i do dzisiaj ma wielu naśladowców. W roku 2002 nadwozia hybrydowe – multimateriałowe – wprowadza między innymi Mercedes w modelu CL, a w 2003 nadwozie ze stopów aluminium otrzymał jaguar XJ. Kolejne lata to także rozwój karoserii z włókien węglowych, które także mają zastosowanie w komercyjnych pojazdach.

Aluminium i jego właściwości

Stopy lekkie, wykorzystywane w branży automotive, podlegają korozji podobnie jak konstrukcje stalowe. Dzieje się tak między innymi wtedy, gdy aluminium styka się bezpośrednio z takimi materiałami, jak stal węglowa, stal nierdzewna, a nawet stal ocynkowana. Oczywiście, by doszło do reakcji, potrzebne są inne czynniki zewnętrzne, w tym przypadku działanie chlorków, które znajdziemy na przykład w soli drogowej. Z tego względu producenci stosują środki chemiczne, które chronią auto przed korozją. Dzięki temu aluminiowe elementy – na przykład felgi aluminiowe czy też silniki wykonane ze stopów lekkich – mogą służyć przez lata.

Naprawy aluminiowych karoserii

Chociaż naprawianie samochodów z karoseriami z lekkich stopów nie jest proste, to cena tych usług zaczyna spadać. Mimo to nadal jest ona wyższa niż w przypadku cięższych komponentów. Przyczyną tego stanu rzeczy jest między innymi brak pamięci kształtu tego metalu. Oznacza to, że wypchnięcie i naprawa wgnieceń jest kłopotliwa. Aluminium może się rozerwać, co sprawia, że dany element po prostu należy wymienić. Jeśli jednak sama wymiana części karoserii nie jest problemem, to uszkodzenie struktury nadwozia jest przeważnie dużym wyzwaniem. Dlatego do tego typu napraw należy wybierać sprawdzone warsztaty, które zatrudniają wykwalifikowanych pracowników oraz są wyposażone w odpowiedni sprzęt. Producenci samochodów mają własne metody naprawy zależne od sposobu wykonania elementu (odlew, kształtowana blacha), czy sposobu połączeń (na przykład spawanie, nitowanie, nitoklejenie, klejenie). Tutaj też trzeba mieć na uwadze również to, że duże uszkodzenia nadwozia mogą okazać się niemożliwe do naprawienia.

Wysokie ceny usług wiążą się jeszcze z jednym ważnym aspektem, czyli z zagrożeniami wynikającymi z napraw tego typu karoserii. Mechanicy samochodowi muszą mieć odpowiednie umiejętności, a właściciele warsztatów zobowiązani są do zastosowania określonych zabezpieczeń i przygotowania specjalistycznego stanowiska pracy.
Wystarczy tylko powiedzieć, że aluminiowy pył szlifierski i tlenek glinu zawarty w dymie spawalniczym stwarzają potencjalne zagrożenie, dla którego istnieje specjalna jednostka choroby zawodowej, a cząstki AL mogą powodować na przykład zwłóknienie płuc. Ponadto podejrzewa się, że aluminium przyczynia się do zachorowania na alzheimera. Dlatego szczególnie ważna jest ochrona dróg oddechowych pracowników i technologia odsysania pyłu. Podczas napraw należy więc spełniać wszystkie normy bezpieczeństwa pracy na takim stanowisku. Bezpieczeństwo zatrudnionych, ochrona środowiska oraz wymogi stawiane autoryzowanym punktom przez producentów aut stały się kluczowe w tej branży.

Warto też wspomnieć, że korzystanie z napraw warsztatów, które nie wiedzą, jak powinny zająć się takimi karoseriami, może narazić nasze auto na uszkodzenia, które pojawią się dopiero po jakimś czasie. Mowa tu na przykład o rdzy pod lakierem, która zaatakuje nadwozie po nieprawidłowo przeprowadzonej usłudze. Dlatego warto znaleźć warsztat specjalistyczny, który ma odpowiednia infrastrukturę i kompetencje do tego typu napraw.

Aluminiowa karoseria czy może coś innego?

Zakup auta z karoserią wykonaną z aluminium to przede wszystkim niższa waga pojazdu, a co za tym idzie tańsza eksploatacja i niższe spalanie, co z kolei ma znaczący wpływ na środowisko naturalne. Kupując nowy pojazd, nie musimy obawiać się korozji, bowiem jest on zabezpieczony fabrycznie i nawet przez długi czas karoseria będzie wyglądała jak nowa, szczególnie jeśli jeszcze dodatkowo zabezpieczymy ją powłokami czy foliami ochronnymi. Oczywiście wypadek, czy stłuczka mogą pociągnąć za sobą wzrost kosztów usług. Warto pamiętać, że nie wszyscy producenci wykorzystują stopy metali lekkich w każdej części pojazdu, w jakiej mogą i czasami aluminiowe są jedynie niektóre elementy karoserii. Większość samochodów popularnych nadal wykorzystuje w konstrukcji stal o różnych stopniach twardości, a aluminium póki co jest w nich rzadkością.

Inne rozwiązania, nie tylko stal i aluminium

Oczywiście nowoczesne pojazdy wykorzystują w konstrukcji nie tylko popularną stal i coraz częściej pojawiające się aluminium. Oprócz nich można spotkać części wykonane ze stopów magnezu czy włókna węglowego wzmacnianego plastikiem (CFRP). Coraz częściej pojawiają się tworzywa sztuczne, z których wykonane są na przykład błotniki lub zderzaki. Trzeba bowiem pamiętać, że pojazdy popularne nie mogą odstraszać ceną zakupu, eksploatacji, a co najważniejsze napraw. Warto jednak zauważyć, że aluminium na stałe zadomowiło się w konstrukcjach przyczep i naczep pojazdów dostawczych, co znacznie obniża ich wagę i wpływa na spalanie, co ma szczególne znaczenie w logistyce.