Nitowanie bezotworowe jest to stosunkowo nowa technika łączenia blach z różnych materiałów, najczęściej – zwłaszcza w przemyśle motoryzacyjnym – aluminiowych i stalowych. Zestaw tych blach stosuje się w niektórych samochodach przy budowie nadwozi, szczególnie w droższych modelach klasy premium, gdzie blacha poszyciowa i blacha wewnętrzna wzmacniająca wykonywane są z aluminium. W tańszych samochodach zestaw składa się z blach stalowych. Zestawy tych blach wykorzystuje się w produkcji zwłaszcza elementów ruchomych części karoserii, gdzie problemem jest zawijanie obrzeża blachy poszyciowej – jako łączenie blachy zewnętrznej poszyciowej z blachą wzmacniającą wewnętrzną. Wykonywane są z tych blach: drzwi, pokrywa bagażnika, a także maska oraz często inne jeszcze zespoły nadwozia, również takie, które składają się także z innych materiałów, np. typu sandwich. Łączenie tych blach w sposób zautomatyzowany/zrobotyzowany, za pomocą nitowania bezotworowego i zawijania, jest nie lada wyzwaniem dla technologów i konstruktorów maszyn i urządzeń, zwłaszcza w produkcji wielkoseryjnej.
Aleksander Łukomski
Rozwiązania konstrukcyjno technologiczne części ruchomych nadwozia, a zwłaszcza zawijania ich krawędzi, przeszły od początków budowy samochodów po czasy obecne długą drogę rozwojową. W początkach seryjnej budowy samochodów stosowano blachy wewnętrzne o stosunkowo płytkim tłoczeniu lub wręcz tylko jako mniejsze blachy płaskie, albo tylko listwy wzmacniające. Początkowo blachy poszyciowe były jedynie zaginane pod katem 90° lub zaginane po większym promieniu. Rozwiązanie to miało pewne zalety, było proste i usztywniało wiotką blachę poszycia w wystarczającym wtedy zakresie.
Później, w miarę rozwoju stopów stali na blachy karoseryjne, blachy poszyciową i wewnętrzną usztywniającą, po złożeniu w przyrządzie zgrzewano punktowo, zgrzewarkami, lub spawano, a po zespojeniu szlifowano ślady po zgrzewaniu na blasze poszyciowej i szpachlowano, uzyskując względnie estetyczną powierzchnię przed malowaniem. Z czasem wprowadzono zgrzewanie punktowe z wykorzystaniem elektrody pośredniej miedzianej, o większych wymiarach, od strony blachy poszyciowej, co w zasadzie wyeliminowało ślad zgrzewania punktowego, jednak nie do końca zadowalający. Stosowano tu różne rozwiązania, np. tzw. klawiaturę, gdzie w przyrządzie do takiego łączenia blach montowano dużą ilość elektrod pośrednich, zamocowanych wahliwie, dla całej zgrzewanej krawędzi, np. drzwi, co tworzyło jakby klawiaturę, układającą się do kształtu linii krzywokreślnej łączonych blach. W niektórych fabrykach stosowano też zgrzewanie punktowe jednostronne tam, gdzie było to możliwe, co też poprawiało estetykę poszycia powierzchni zewnętrznej. W połowie lat siedemdziesiątych ubiegłego wieku opracowano nowe stopy stali na blachy karoseryjne o zwiększonej wytrzymałości i polepszonej tłoczności. Umożliwiło to stosowanie znacznie cieńszych blach karoseryjnych, co obniżało masę, ale wymagało głębszych przetłoczeń usztywniających blachy wewnętrznej, co prowadziło do prawie skrzynkowej konstrukcji zespołów spawanych. Dotyczyło to też części ruchomych nadwozia. Dzięki tym nowym stopom stali powstała możliwość zastosowania zaginania krawędzi blach o 180°, a więc zawijania krawędzi drzwi, pokrywy bagażnika, błotników i pokrywy silnika – maski.
Zaczęto wtedy nagminnie stosować konstrukcje z zawijanymi krawędziami. Kilka firm inżynierskich doprowadziło tę technikę do perfekcji, jak np. nieistniejąca już włoska firma ITKA, a także istniejąca i dobrze działająca japońska firma HIROTEC. Zajmowały się tym zagadnieniem też inne firmy.
Stosuje się różne rozwiązania technologiczne – z dużymi prasami, z dużym stemplem i matrycą, z matrycą i dociskiem, albo wręcz z przyrządem hydraulicznym, z matrycą i szeregiem siłowników hydraulicznych na obwodzie (które zaginały krawędź i niekiedy dogniatały ją za pomocą samego docisku, bez kleju i innych mocowań). Zawijanie krawędzi przy pomocy przyrządu i siłowników hydraulicznych miało tę zaletę, że zawijanie odbywało się o 180°, gdyż siłowniki hydrauliczne zostały wyposażone w odpowiedni mechanizm kolanowy, który to umożliwał. Były i są też technologie z użyciem klejów, nieraz z masą uszczelniającą lub wyciszającą. Zależne jest to od konstrukcji części ruchomej i jej wielkości. Jednak zawsze ten proces jest trudny i wymaga wielu urządzeń wykonawczych i kontrolno- sprawdzających – zarówno wytłoczek, jak i precyzji spasowania blach, oraz efektu finalnego.
cały artykuł jest dostępny w wydaniu płatnym 11/12 (206/207) listopad/grudzień 2024
