Polskie wahacze ze stopów lekkich

W sferze tej duży nacisk kładzie się na bezpieczeństwo użytkowników dróg, ich komfort podróżowania oraz ekologię (minimalizowanie skutków rozwoju motoryzacji). Zastosowanie lekkich materiałów przyczynia się m.in. do zmniejszenia masy pojazdu, w tym masy nie resorowanej, co z kolei wpływa na podniesienie komfortu jazdy oraz zmniejszenie zużycia paliwa, czyli ograniczenie ilości spalin emitowanych do atmosfery.

Wzrastające wymagania stawiane przez koncerny samochodowe, jako głównych odbiorców odlewów, zmuszają ich producentów do wprowadzania nowych asortymentów, wykonywanych z nowych materiałów, jak również uruchamiania nowoczesnych technologii. Jednocześnie

implementowane rozwiązania technologiczne muszą być zgodne z wymaganiami, szczególnie w zakresie ochrony środowiska (technologie bezodpadowe, obniżenie zużycia energii do produkcji odlewów).

Projekt dobrze przygotowany

Polski chłonny rynek części zamiennych od dawna czeka na uruchomienie rodzimej produkcji wyrobów ze stopów lekkich, w tym kompletnych ze stopu aluminium. Wdrożenie tej nowoczesnej technologii jest już kwestią czasu, albowiem prace projektowe znajdują się w fazie końcowej. Wybrane rozwiązania umożliwią podniesienie poziomu technicznego i wzrost konkurencyjności polskich firm w stosunku do innych producentów, m.in. odkuwek oraz uruchomienie produkcji proeksportowej.

Realizacja zamierzenia stała się możliwa dzięki zawiązaniu konsorcjum, do którego przystąpiły jednostki badawczo-rozwojowe:

- Instytut Transportu Samochodowego w Warszawie;

- Instytut Odlewnictwa w Krakowie;

- Instytut Metali Nieżelaznych w Gliwicach - Oddział Metali Lekkich, Skawina;

- Przemysłowy Instytut Motoryzacji w Warszawie;

- firma Mototechnika Józef Zborowski (Jasienica), mająca wieloletnie doświadczenie w produkcji elementów zawieszenia do różnych marek i typów samochodów.

Realizacja projektu stała się możliwa m.in. dzięki jego dofinansowaniu z funduszy przeznaczonych na realizację "Sektorowego Programu Operacyjnego - Wzrost konkurencyjności przedsiębiorstw, lata 2004-2006, działanie 1.4: Wzmocnienie współpracy między sferą badawczo-rozwojową, a gospodarką, Priorytet 1. Rozwój przedsiębiorczości i wzrost innowacyjności poprzez wzmocnienie instytucji otoczenia biznesu".

Celem projektu jest opracowanie kompleksowej technologii wytwarzania wahaczy ze stopów aluminium, jako części zamiennych do popularnych samochodów osobowych (np. Volkswagena Passata), na podstawie kompleksowych badań wykonanych w instytutach badawczo-rozwojowych. Projekt poparty został analizą osiągnięć w zakresie produkcji elementów zawieszenia ze stopów metali lekkich w światowym przemyśle motoryzacyjnym oraz przygotowaniem do wytwarzania tych elementów w wybranej firmie produkcyjnej.

Cenny zamiennik

Pierwsze próbne wahacze zostaną poddane badaniom strukturalnym i mechanicznym w co najmniej dwóch niezależnych laboratoriach, a uzyskane wyniki posłużą do sporządzenia wytycznych do praktycznego zastosowania odkuwek/odlewów i potwierdzą ich przydatność eksploatacyjną. Wytworzone elementy zawieszenia będą stanowić zamienniki analogicznych markowych części, stąd też dla jednych i drugich niezbędne będzie przeprowadzenie badań

materiałoznawczych obejmujących zarówno skład chemiczny, strukturę jak i właściwości mechaniczne oraz eksploatacyjne. Badania te pozwolą na opracowanie kryteriów odbioru, a także będą stanowić wytyczne przy opracowywaniu procesów technologicznych wykonania obudów wahaczy takich jak:

- przeróbka plastyczna (kucie),

- metody metalurgii ciekło-fazowej,

- obróbka cieplna stopów aluminium,

- montaż przegubów kulistych i przegubów elastyczno-gumowych w obudowach.

Stanowić będą również podstawę określenia parametrów eksploatacyjnych i materiałowych przegubu metalowo - gumowego i przegubu kulistego.

Przy opracowywaniu składu chemicznego stopów aluminium, z których zostaną wykonane wytypowane elementy zawieszenia, zostanie zwrócona szczególna uwaga na zawartość mikrododatków. Nie są one co prawda ujęte w obowiązujących normach, lecz

stosowane przez poszczególnych producentów w celu poprawy stabilności własności użytkowych. Dodatkami mogą być pierwiastki takie jak: Ti, B, Zr, Be itp.

Przy badaniach makro- i mikrostruktury wytypowanych elementów zawieszenia istotna jest zarówno jakościowa ocena makro- i mikrostruktury, jak również ilościowa, prowadząca do wyznaczenia niezbędnych parametrów stereolologicznych. Otrzymane wyniki badań mechanicznych będą dowodem uzyskania odpowiedniego stopnia izotropii właściwości badanych elementów zawieszenia oraz osiągnięcia optymalnego poziomu średnich wartości podstawowych właściwości mechanicznych takich jak: wytrzymałość na zrywanie, umowna granica plastyczności i sprężystości, wydłużenie oraz twardość. W przypadku przegubów metalowo - gumowych i kulistych szczególna uwaga zostanie zwrócona na ewentualne ogniska stykowej korozji elektrochemicznej oraz na jakość użytych plastomerów i elastomerów.

Aftermarket czeka

Dotychczas w kraju na rynek części zamiennych produkuje się tylko wahacze kute ze stopu żelaza, lane z żeliwa lub spawane z blachy stalowej. Brak jest wdrożonych technologii produkcji ze stopu aluminium - po przeróbce plastycznej lub z wykorzystaniem procesów metalurgii ciekło-fazowej, które to technologie są powszechnie stosowane za granicą. Brak również kryteriów (norm, warunków technicznych) w zakresie wymagań dotyczących stosowania tego typu wahaczy wykonywanych ze stopu aluminium.

Na świecie, w samochodach osobowych lekkie wahacze są powszechnie stosowane już od połowy lat dziewięćdziesiątych XX wieku i muszą one spełniać wewnętrzne wymagania czołowych koncernów samochodowych (niemieckich: BMW, VW, Mercedes, Porsche, Audi; włoskich: Fiat, Lancia, Ferrari, Lamborgini oraz koncernów motoryzacyjnych amerykańskich i japońskich).

Uruchomienie produkcji części zamiennych ze stopów aluminium będzie miało konsekwencje na rynku klientów indywidualnych. Pozwoli na zakup tańszych części niż produkty firmowane logiem producenta pojazdu, lepszych (przede wszystkim bezpieczniejszych i trwalszych) niż tanie części niewiadomego pochodzenia i wątpliwej jakości, o które łatwo na półkach sklepów motoryzacyjnych.