Новый подрамник из стали с алюминием обладает заданными прочностью и жёсткостью, но в то же время он намного легче чисто стального.
В новом седане Honda Accord, который поступает в продажу в США завтра, 19 сентября, инженеры использовали комбинированный подрамник из алюминия и стали. И впервые в мире к этой важной детали машины они применили новую разновидность сварки, разработанную Хондой: непрерывную ротационную сварку трением. Заметим, для надежного соединения разнородных металлов автостроители давно научились применять заклепки, клей и даже несколько вариантов сварки, в том числе трением. Вопрос заключается в конкретном способе реализации этой идеи.
Новый подрамник Аккорда и места сварки его частей. Сравнение двух подрамников — новой модели (справа) и предшественницы. Хорошо видно, насколько больше стало алюминия (светлая часть).
В методе Хонды поверх алюминиевой заготовки, лежащей на стальном листе, по заданной линии непрерывно перемещается быстро вращающийся цилиндрик. Сверху к нему прикладывается большое усилие. Под торцом цилиндра алюминий плавится, и его поток устремляется вниз к стали. В результате совместного действия давления и температуры под центральной частью инструмента два металла проникают друг в друга и формируют связь. Она оказывается даже более прочной, чем при электросварке в инертном газе. А расход электричества на процесс сварки сокращается наполовину. Как при этом была решена проблема электрохимической коррозии, возникающей при постоянном контакте стали и алюминия - японцы не сообщают. Но мы постараемся прояснить этот вопрос.
Схема ротационной сварки трением (Friction Stir Welding — FSW). Справа: фрагмент комбинированного подрамника с рабочим инструментом.
Специалисты Хонды особо подчеркивают, что сумели приспособить свой метод к массовому производству. Обычно сварка трением требует громоздкого оборудования, но японцы создали компактный блок, закрепляемый на конце промышленного робота-манипулятора. Одновременно инженеры разработали способ неразрушающего контроля такого соединения с помощью инфракрасных камер и лазеров.
Добавим, что вскоре свежий американский Аккорд путем самых минимальных поправок превратится в европейский — отныне это единая глобальная модель. Расширение доли алюминиевых частей в его кузове позволило машине сбросить часть веса, что, несомненно, скажется на экономии топлива. Японская компания намерена постепенно распространить новую разновидность сварки на другие модели. Тем более что данный способ пригоден для соединения не только алюминия со сталью, но и просто алюминиевых частей между собой.