Термомеханическая правка — рихтовка деталей

При термомеханической правке осуществляют равномерный нагрев детали по всему деформированному сечению с последующей правкой внешним усилием. Нагрев производят газовыми горелками до температуры отжига (750… 800 °С).

В ряде случаев при выполнении правки — рихтовки кузовной панели существует возможность значительно уменьшить объем работы за счет использования методов локального теплового воздействия на обработанный участок.

Как правило, в зоне деформации панельной детали металл растягивается. При этом деформация может быть упругой или пластичной. До определенной нагрузки металл «помнит» свою первоначальную форму и после снятия нагрузки возвращается в исходное состояние (упругая деформация).

После превышения предела упругости деформация металла становится необратимой. Общий объем металла в зоне деформации измениться не может, следовательно, толщина листа становится меньше, а его площадь больше. Появляется «лишний» металл, который необходимо удалить.

Вернуть растянутый участок в первоначальное состояние, как бы сжать его, приложив минимальное усилие, можно при правильном сочетании нагрева и охлаждения. При этом необходимо учитывать следующие основные особенности способа тепловой рихтовки. Во-первых, хотя с помощью теплового воздействия можно устранить любую деформацию, применимость тепловой правки в кузовном ремонте ограничена при малой толщине панельных деталей, поскольку тонкий стальной лист быстро прогревается по всей площади, и возникающие при этом силы сжатия оказываются малы.

Во-вторых, локальный нагрев стальной панельной детали необходимо ограничить температурами 600…650 °С, так как при более высокой температуре начинается обычная пластическая деформация без возникновения каких-либо напряжений в металле.

Комбинация механической рихтовки и тепловой обжимки необходима тогда, когда деформированная поверхность сильно растянута и имеется значительный «избыток» металла. В этом случае рекомендуется обычной рихтовкой «согнать» избыток металла в один или несколько куполообразных выступов. Затем каждый купол правят отдельно путем нагрева и, при необходимости, последующего резкого охлаждения. Таким способом удается устранить довольно большие деформации панельных элементов кузова.

Одноэлектродная контактная сварка с помощью споттера. Современным способом точечной сварки является точечная контактная сварка с помощью споттера, снабженного одним электродом. Вторым электродом служит ремонтируемый кузов. Усилия сжатия и проковки обеспечиваются прижатием споттера к свариваемым деталям кузова.

Наиболее целесообразно использовать споттеры при ремонте панелей кузова, которые труднодоступны с тыльной стороны. С помощью споттеров можно также осуществить локальный нагрев металла, что при незначительном повреждении кузова позволяет применять вытягивание с прихватом для устранения небольших вмятин.

В настоящее время споттеры выпускают в основном фирмы Германии, Франции, Японии, США и Италии. Информация об изготовлении отечественных аппаратов отсутствует.

В целом все споттеры имеют сходный принцип действия и отличаются наборами приспособлений и аксессуаров для работы. При наличии готового программного обеспечения, которым оснащены многие устройства, необходимо лишь выбрать тип крепежного элемента, учесть толщину свариваемого металла и продолжительность сварки, а также специфику правки металла кузова — стали или алюминия, что не вызывает затруднений, так как работа со споттерами не требует высокой квалификации оператора. При использовании споттера значительно упрощается ряд восстановительных кузовных операций.

В основе принципа действия споттера лежит сварка сопротивлением как один из наиболее простых и быстрых видов сварки, обеспечивающих надежное соединение металлических деталей. К самым дешевым аппаратам относятся споттеры с наружным трансформатором однофазного переменного тока. Они низкоэффективны при точечной сварке оцинкованной стали и стали с высокой ударной прочностью, но могут применяться для устранения вмятин.

К более мощным споттерам относятся аппараты, оснащенные трансформатором трехфазного переменного тока или инвертором. Последние позволяют получить ток высокой частоты (2 кГц) и благодаря этому значительно уменьшить массу и размеры трансформатора.

Основным достоинством споттера, оборудованного инвертором, является высокое качество сварного соединения, соответствующее качеству, обеспечиваемому заводом — изготовителем автомобиля. Это объясняется отсутствием падения силы тока в процессе сварки.

Самыми совершенными и дорогостоящими являются цифровые споттеры, в которых применяется электронное управление режимом сварки. Выбор споттера существенно зависит от марки кузовной стали.

Относительно дешевые и простые трансформаторные модели споттеров могут использоваться для ремонта отечественных автомобилей из тонколистовой низкоуглеродистой стали. В кузовах импортных автомобилей кроме обычных сталей применяются высокопрочные (HSS) и ультрапрочные (UHSS) стали, а также алюминий. Для сварки этих сталей требуются споттеры с инвертором.

В настоящее время наибольшим спросом пользуются многофункциональные сварочные комплексы, включающие в себя споттер, клещи для точечной и контактной сварки, трансформатор для прогрева поверхности угольным или карбоновым электродами.

Основное назначение любого споттера — установка с помощью сварки специальных шпилек, к которым крепят патрон обратного молотка при правке кузовных панелей. При использовании в качестве электрода медного стержня большого диаметра споттер очень удобен для подогрева элементов кузова при его правке. При подогреве дефектных участков большой площади рекомендуется применять специальный угольный электрод. Им же можно воспользоваться для разогрева сильно деформированных массивных элементов при вытяжке кузова на стапеле.

Споттер позволяет сваривать два листа металла в одноконтактном режиме точечным и непрерывным швом. Можно, например, установить небольшую заплату на несущую панель кузова, но прочность шва в этом случае низкая.

Споттер обеспечивает наибольший эффект при правке сравнительно небольших вмятин, расположенных на внешних несъемных элементах кузова. К примеру, с его помощью легко устранить повреждения крыши без снятия потолочной обивки либо двери без ее разборки. Продолжительность ремонта сокращается в десятки раз.

Простейшие универсальные споггеры мод. TECNA 7600 и CEBORA SPOT 3500 (США) предназначены для правки кузовных деталей, у которых доступна только внешняя сторона. Спотгер TECNA 7600 применяется для сварки винтов, саморезов, заклепок и шпилек с металлическими поверхностями. Мощность споттера 6 кВт; его питание осуществляется от однофазной сети с напряжением 220 В. Внешне он напоминает несколько увеличенную электродрель, у которой патрон заменен двумя концентрически расположенными электродами. Во внутренний электрод вставляется омедненная стальная шпилька (или любая другая из перечисленных деталей). Наружный электрод контактирует с кузовом.

При правке вмятины (дефекта) с помощью споттера сначала кузов подсоединяют к сварочной цепи. Место подсоединения должно быть расположено как можно ближе к устраняемой вмятине. Электрический контакт должен быть надежным, поскольку через него проходит ток силой в несколько килоампер.

Для правки деталей в местах излома применяются специальные треугольные шайбы, которые весьма надежно свариваются с металлом, выдерживают значительные разрывные напряжения, но легко удаляются.

В зонах сильной деформации или в непосредственной близости от усилителей удобно использовать кольцевые шайбы, к которым можно крепить цепи гидравлических стяжек.