Pierwiastek oznaczany symbolem Al zwany kiedyś również glinem, którego nazwa pochodzi bezpośrednio z języka łacińskiego jest najczęściej występującym metalem na Ziemi i stanowi on aż 8% wszystkich pierwiastków występujących na naszej planecie. Aluminium produkowane jest z rud zawierających ten pierwiastek, a najczęściej z boksytu. Dla wielu krajów, produkcja stopów aluminium stanowi bardzo znacząca część gospodarki, a przodują w tej dziedzinie: USA, Rosja, Australia i Kanada.

Początkowo stopy aluminium stosowano do produkcji naczyń kuchennych czy też puszek do przechowywania żywności. Ze względu na bardzo korzystny stosunek masy do parametrów mechanicznych, stopy aluminium zaczęto stosować do budowy elementów niektórych urządzeń, a zwłaszcza w przemyśle lotniczym. Obserwując rozwój zastosowania tych stopów w motoryzacji można odnieść wrażenie, że konstruktorzy pojazdów wręcz kopiują pewne ogólne zasady i rozwiązania z przemysłu lotniczego. Przykładem może być masowy zwrot w kierunku zwiększenia udziału technologii nitowania elementów w zamian połączeń wymagających dostarczanie dużych ilości ciepła.

W przemyśle motoryzacyjnym od dawna stosuje się stopy aluminium do budowy części pojazdu. Stosuje zarówno odlewy ciśnieniowe, jak i blachy. W zależności od technologii wykonania elementu konieczne jest zastosowanie innych metod łączenia, rozłączania oraz naprawy. Warto pamiętać, że informacje na temat prowadzenia czynności serwisowo-naprawczych zawarte są w technologii opracowanej przez producenta pojazdu. Co jeśli warsztat nie ma dostępu do takich informacji? Pozostaje dokonanie wywiadu i jak najszersza wiedza fachowa. Pozwoli to uniknąć niespodziewanych porażek i błędów podczas naprawy powypadkowej.

W pierwszej kolejności blacharz samochodowy przed rozpoczęciem naprawiania elementów karoserii aluminiowej powinien poznać i zrozumieć różnice właściwości stopów aluminium i stali. Aluminium, w stanie czystym nie nadaje się jako surowiec do produkcji elementów konstrukcyjnych. Dlatego stosuje się je wyłącznie po dodaniu innych składników uzyskując w ten sposób materiał o odpowiednich właściwościach fizycznych. W trakcie budowy jednej karoserii samochodowej stosowane są różne stopy aluminium, a najczęściej pracownicy serwisu nie biorą tego pod uwagę i stosują te same metody i materiały do wszystkich elementów. Części wykonane w technologii odlewów ciśnieniowych i elementy z blachy aluminiowej lub kształtowników to stopy aluminium o znacznie różniących się właściwościach. Głównymi cechami wspólnymi są zbliżona temperatura topnienia oraz bardzo dobra przewodność cieplna. Różnią się natomiast znacznie pod względem plastyczności. Elementy wykonane jako odlewy właściwie nie podlegają prostowaniu nawet przy zastosowaniu podgrzewania, natomiast blacha i kształtowniki w większości przypadków (pod warunkiem, że nie jest to zbyt mocne uszkodzenie) daje się przeginać po uprzednim podgrzaniu. Charakterystyka struktury elementów stalowych pozwala zwykle na ich wielokrotne odkształcania czyli można je naprawiać nawet kilka razy bez zbytniego pogorszenia własności mechanicznych. Specyfika stopów aluminium powoduje, że w ich przypadku wielokrotne prostowanie jest zwykle niemożliwe. Stopy aluminium stosowane podczas produkcji samochodów można podzielić na dwie podstawowe grupy:

• do formowania na zimno,
• do formowania na gorąco.

Ze względu na inną budowę struktury aluminium posiada lepsze własności tzw. pamięci kształtu niż stal. Cząsteczki w stopniach aluminium są trudniejsze do przemieszczania i nawet podczas podgrzewania elementu prostowanie jest trudne. Często wynikiem tego są liczne rysy i pęknięcia w miejscu uszkodzenia co może powodować niebezpieczeństwo przełamania.

Ze względu na swoje właściwości fizyczne i mechaniczne elementy wykonane ze stopów aluminium posiadają grubość od półtora do dwóch razy większą niż ich odpowiedniki stalowe. W niektórych przypadkach może to być nawet czterokrotnie większa grubość. Ze względu na znaczną różnicę w ciężarze właściwym pomimo znacznie większej objętości element aluminiowy jest zwykle i tak lżejszy od stalowego. Ale zwiększenie grubości elementu niesie za sobą negatywne konsekwencje dotyczące jego obróbki w procesie produkcji, jak i prostowania. W przypadku elementu o grubszych ściankach występuje większe ryzyko pękania, dlatego też w przypadku jego naprawy podgrzewanie jest konieczne. Podwyższenie temperatury elementu w miejscu uszkodzenia ułatwia cząsteczkom powrót do pierwotnego położenia przed uszkodzeniem. Stosowanie podgrzewania podczas naprawy jest zalecane niezależnie od tego czy jest to element ulepszany cieplnie czy też na zimno. Części konstrukcji aluminiowej na ogół występują w następujących kategoriach: wytłoczki z blachy, profile i odlewy.

Zastosowanie elementów ze stopów lekkich wymusiło poszukiwanie nowych technologii łączenia elementów podczas budowy karoserii samochodowych. Wzorem innych dziedzin, gdzie masowo stosuje się aluminium masowo zastosowano niskotemperaturowe metody łączenia takie jak: nitowanie, klejenie czy klinczowanie. Nie zrezygnowano ze spawania oraz zgrzewania. W przypadku stopów aluminiowych, zgrzewanie i spawanie jest znacznie trudniejszą technologią niż stosowanie ich do łączenia stali. Ze względu nas to, że aluminium jest bardzo dobrym przewodnikiem ciepła, wykonanie spoin i zgrzein wymaga dostarczania znacznie więcej energii podczas procesu łączenia.

Zdjęcia i grafiki ze zbiorów autora

Chcesz być na bieżąco z naszymi informacjami?