گزارش کارآموزی مواد شیمیایی مورد استفاده در ساخت قطعات فلزی در صنعت خودروسازی در شرکت نیک گام فلز

مقدمه:

  علم شیمی که می توان از ان به علم مواد نیز یاد کرد در همه ی امور زندگی مورد احتیاج واقع شده است .

صنعت خودرو سازی که یکی از عظیم ترین صنایع در جهان است نیز از این قاعده مستثنی نمی باشد. درساخت قطعات فلزی که درسالن پرس انجام می شود شامل استفاده از مواد شیمیایی می باشد

از مهم ترین مواد شیمیایی  می توان به مواد مورد استفاده در رنگ کاری فلزات اشاره کرد.

پس لازم است که سیستم جامعی برای بررسی مواد مصرفی و نحوه ی استفاده از آنها و انجام

 تست های گوناگون جهت تایید یا رد مواد ورنگ ها ودرنهایت تایید آن ها موجود باشد. تا انجام این امور از هر لحاظ بهتر صورت گیرد و در نهایت دارای  کیفیت مناسب بوده وبتواند پاسخگوی کلیه ی انتظارات سازندگان و مصرف کنندگان باشد.

در این گزارش سعی بر ان بوده است تا کله ی مواد شیمیایی را که در شرکت نیک گام فلز مورد استفاده بوده اند وازمایش های مربوط به انها بررسی شود.  

 اولین جائی که قطعات برای مونتاژ بدنه خودرو ها آماده می شوند سالن پرس می‌ باشد. البته تعداد محدودی از قطعات در داخل تولید می شود و بیشتر آن ها از خارج از کشور وارد می شوند برای مثال قطعات ریو از کره و قطعات زانتیا از فرانسه وارد می شوند. یک سری از فولادها نیز از فولاد مبارکه اصفهان می آید.

جنس قطعات متفاوت است. مثلاً قطعات ریو و  زانیتا گالوانیزه می باشند.

در این سالن برای ورقه هایی که کشش خیلی زیادی دارند برای جلوگیری از زنگ زدن و محافظت سطح از خوردگی و یا تأثیر رطوبت و تأثیر گرما روغن محافظ می زنند.

قبلاً از روغن کشش (کرم کشش) برای جلوگیری از بریده شدن ورقه هایی استفاده می شد که کشش خیلی زیادی را هنگام بریده شدن و سوراخ کردن آنها تحمل می کردند مثل قطعه تویی در جانبی.

اما بعداً به 2 دلیل استفاده از آن ممنوع شد:

1 – باعث آلودگی رنگ می شد

2 – بعد از این که قطعات از کوره بیرون آمدند روی رنگ می ماند و سبب تغییر آن می شد امروزه از آب صابون استفاده می شود.

بعضی از پرس ها چند مرحله ای هستند ابتدا قطعات اضافی آنها بریده می شوند و در مرحله بعدی سوراخ های جانبی روی آن ها ایجاد می گردند.

در کل قالب سازی بسیار دشوار و هزینه بر می باشد.

سالن بدنه

در سالن بدنه جمعاً 4 قسمت کلی وجود دارد که شامل کفی، شاتل، ساید، و کانوایر (conveyer) می شود.

در قسمت کفی، بخش کف ماشین تولید می شود سپس به قسمت شاتل منتصل می شود که در آن محفظه موتور به کفی متصل می گردد.

در قسمت ساید هم  کناره های مربوط به بدنه تهیه می شوند که پس از آن به بخش شاتل منتقل می شوند تا همراه با سقف و گلگیرها و دیگر اجزاء همگی روی کفی سوار شوند و عملیات جوش کاری انجام گیرد و دربهای جانبی و درب موتور و درب صندوق هم نصب گردد تا سپس مرحله رگلاژ Regulat درب ها انجام شود و نهایتاً بدنه خودرو تکمیل گردد.

پس از آن روی بدنه سوهان کاری انجام می شود و پس از سنباده زدن و تأیید شدن از لحاظ کیفیت، بدنه به سالن رنگ منتقل می شود.

1 – 4  سالن بدنه جدید

مواد شیمیایی که در سالن بدنه استفاده دارد شامل ماستیک ها Mastic سمباده ها Abrasives و گازهای مخصوص جوش کاری می شود .

1 – 1 – 4 ماستیک ها مشتمل بر سه نوع هستند :

1 – درزگیر ساخت بدنه (Mastic sealer) : که ضد لرزش و درزگیر می باشد و صرفاً جهت درزگیری قسمت هایی که روی هم نصب می شوند استفاده دارد.

2 – درزگیر نقطه جوش : که در نقش آب بند و رسانای جریان برق را دارد که استفاده آن برای قسمت هایی است که انتظار می رود پس از جوش کاری دو قطعه ، هم جریان برق به خوبی هدایت شود و هم مانعی برای ورود آب یا هرگونه ذرات خارجی دیگر وجود داشته باشد.

3 – درزگیر نواری : این ماستیک به صورت یک چسب نواری دوطرفه عمل کرده و صرفاً جنبه چسبندگی دارد که استفاده آن را زیر درب پارک و اتصال قطعات مربوط به بخش ساید می باشد.

3 – ماستیک های ضد لرزش nti Flutter : 3215 در بخش های مختلفی استفاده دارند که از جمله آنها اتصال تراورزها Travers به سقف می باشد. نقش تراورزها استحکام بخشیدن به سقف جهت جلوگیری از خشدن آن می باشد.

2 – 1 – 4 سمباده ها :

سمباده هایی که در سالن بدنه استفاده می شود شامل دو نوع است :

1 – سمباده فیبری دیسکی Abrasive Disc

2 – سمباده پشت کرکی Abrasive paper Disc

هر کدام از این سنباده ها با دو درجه P100 و P80 در سالن بدنه موجود است. استفاده این سنباده ها پس از عملیات سوهان کاری است که با توجه به اینکه در سوهان کاری خراش های زیاد و عمیقی روی بدنه ایجاد می شود باید این خراش ها برطرف شوند تا بدنه آماده برای سالن رنگ باشد برای این کار ابتدا از سنباده یا فیبری استفاده می شود که دستگاه آن به صورت گرد Rotary ( با یک محور چرخش ) کار می کند بعد از آن سنباده پشت کرکی استفاده می شود که نرم تر بوده و خراش های بسیار کم عمق تری را ایجاد می کند دستگاه مربوط به این سنباده ها به صورت مداری (orbitaly) کار می کند یعنی دو محور چرخش دارد و به صورت بیضوی می چرخد که این باعث صیقلی تر و صاف تر شدن سطح نسبت به سنباده قبلی می شود که بعد از این مرحله از سنباده زدن بدنه برای رنگ شدن مناسب است.

3 – 1 – 4 گازهای جوش که در سالن بدنه استفاده می شوند شامل 3 نوع گاز هستند :

1 – گاز CO2  

2 – گاز O2  3 – گاز استیلن

گازهای O2 و استیلن برای جوش سیمهای برنجی استفاده می شوند که سیم هایی با طول حدود 1 متر و قطر 3 میلیمتر هستند در این نوع جوش کاری از مایعی به اسم گاز فلاکس جهت روان تر شدن جوش کاری استفاده می شود. از گاز CO2 هم برای یک نوع جوشکاری دیگر استفاده می شود که برای این جوشکاری از روغنی به اسم روغن ضد جرقه استفاده می شود.

2 – 4 تفاوت های خط تولید بدنه

از جمله تفاوت ماستیک هاست در تولید بدنه زانتیا تنها از دو نوع ماستیک استفاده می شود که یکی نقش درزگیر و لرزه گیر را دارد و دیگری صرفاً نقش چسبندگی دارد. در این جا ماستیک هایی که نقش آب بند و رسانا دارند و همچنین ماستیک های درزگیر نواری استفاده نمی شود . تفاوت دیگر در استفاده از سنباده هاست . در این خط علاوه بر دو سنباده پشت کرکی و فیبری دیسکی دو نوع سنباده دیگر نیز استفاده می شوند :

1 – سنباده های کوچکی که برای لبه ها استفاده می شوند.

2 – سنباده پشت پارچه ای که با درجه P150 موجود می باشد.

این سنباده که به صورت لرزشی کار می کند برای آخرین مرحله سنباده کاری استفاده می‌شود که از دیگر سنباده ها نرم تر است و سطح بدنه را صاف تر و صیقلی تر می کند.

3 – 4 سالن بدنه قدیم

در این سالن نیز کلیه مراحل مانند سالن بدنه جدید می باشد با اندکی تفاوت که یکی شامل بخش همینگ Hemming می شود که در لب های جانبی جلو، درب های موتور و صندوق عقب در این سالن تولید می شوند. در این بخش نیز از درزگیرها استفاده در این قسمت ماستیک 3215 یا ضد لرزش است که برای اتصال قسمت های تقویت کننده درب های موتوری و صندوق به قسمت اصلی در به کار می رود که این کار به دو روش دستی و دستگاهی انجام می گیرد که برای در موتوری به روش دستگاهی است یعنی 44 نازل Nozzel روی یک دستگاه سوار شده اند که در 44 جای مختلف در موتور و هر کدام به اندازه 5 گرم از این ماستیک را می ریزند و برای در صندوق هم به روش دستی این کار انجام می گیرد یعنی ماستیک ها به وسیله یک نازل اما در جاهای مختلف زده می شوند.

همینگ درب های عقب هم در سالن جدید صورت می گیرد. از تفاوت های قابل ذکر سالن بدنه جدید و قدیم استفاده از پودر تنه کار برای روان کردن جوش برنج به جای گاز فلاکس در سالن قدیم است .

5 –  سالن رنگ

با توجه به اینکه بدنه خودرو از قطعات فولادی ساخته شده است باید عملیاتی روی آن انجام شود که از خوردگی قطعات جلوگیری به عمل آید

به این منظور عملیات رنگ آمیزی بدنه انجام می پذیرد.

علاوه بر این رنگ خودرو جنبه زیبایی و تنوع را نیز در بر دارد. با این توضیحات می توان به اهمیت رنگ آمیزی پی برد.

عملیات رنگ و همچنین سالن رنگ از مهمترین قسمت های موجود در یک کارخانه است که برای هرچه بهتر انجام شدن آن باید کلیه مواد علمی و مهندسی را نیز در این علمیات دخیل کرد و با دقت و نظارت بالا آن را انجام داد.

دلایل اهمیت بحث در مورد رنگ های خودرویی :

1 – تأثیر رنگ خودرو بر روی قیمت خودرو

2 – تأثیر رنگ خودرو بر روی فردش مسأله فرهنگی و زیبایی

3 – تأثیر رنگ خودرو بر روی مصرف انرژی خودرو

4 – تأثیر رنگ خودرو بر روی ایمنی خودرو

1 – 5 خط PT (Pretrearment)

PTR اولین مرحله فرآیند رنگ آمیزی است که می تواند اساس یک رنگ آمیزی عالی باشد. چسبندگی رنگ بستگی به عملیات PT موفقیت آمیز و سطح پاکیزه دارد.

PT اساساً شامل پنج مرحله زیر می شود؛

چربی گیر                Degre sing

اکتیواسیون              Activation

فسفاتاسیون             Phosphating

پسیواسیون              passivation

شستشو با آب نرم     Pising with DI water

در این بخش مایعات متفاوتی به کار گرفته می شود که با دو سیستم اسپری یا حوضچه‌های غوطه وری (Dip) از همه طرف با بدنه در تماسند.

در پایان هر عملیات و در بین هر مرحله پوسته بدنه کاملاً شسته می شود.

شستشو دادن برای حذف مواد باقی مانده در جلوگیری از انتقال آنها به مرحله بعدی لازم است. همه ناحیه ها به وسیله تونل هایی در برگرفته شده اند که علاوه بر اینکه بدنه ها را از گرد و غبار و کثیفی مصون نگه می دارند از خارج شدن بخارهای موجود در آن ناحیه نیز جلوگیری می کنند. تونل به دلیل درجه حرارت های بالا و اتمایزه شدن در رینگ های اسپری دائماً با بخار در تماس است. اگر این بخارها به درون کارگاه نفوذ نماید می تواند اثرات مضری روی محیط زیست داشته باشد.

1 – 1 – 5 مراحل مختلف PT

چربی گیری دستی : این مرحله که به نام stageo نیز مطرح می شود قبل از ورود بدنه به تونل PT می باشد. و برای حذف انواع روغن های سنگین طراحی شده است به این ترتیب که در قسمت هایی از بدنه که قبلاً‌ مشخص شده است و در آنها لکه های چربی زیادی وجود دارد. یا به عبارتی تجمع چربی دیده می شود با دستمال های آغشته به مواد چربی‌گیر، این چربی ها پاک می شوند. این روغن های سنگین شامل روغن های محافظ خوردگی و کرم کش می باشند.

محلول مربوطه معمولاً شفاف، بی رنگ و عاری از هرگونه بوی نامناسب می باشد.

مواد چربی گیر پایه قلیایی داشته و مانند همه شوینده ها شامل سورفکتانت ها هستند که خاصیت دوگانگی آنها باعث شستشوی چربی ها می شود به این صورت که این مواد شامل دو سر چربی دوست و آب دوست هستند که سر چربی دوست با واکنش بین روغن روی سطح بدنه، آنها را جدا کرده و با آب موجود در محیط روغن ها را از سطح بدنه می‌شوید در این مرحله زنگبری نیز ممکن است انجام گیرد زنگبر بر پایه؛ اسید فسفریک بوده و عاری از هرگونه رسوب باشد همچنین باید بدون کف باشد. اسیدیته و وزن مخصوص محلول باید اندازه گیری شود.

چربی گیر اولیه ؛

در این مرحله به صورت اسپری و از سرریز مربوط به بخش چربی گیر ثانویه مواد چربی‌گیر با فشار از چهار جهت بدنه را شستشو می دهند.

چربی گیر ثانویه ؛

این مرحله نیز به صورت اسیدی و هم به صورت غوطه وری می باشد که همان طور که گفته شد سرریز آن به مرحله قبلی می رود. در این جا قطعات تا نصف در مخزن داخل می‌شود و بالای قطعه به روش اسپری شستشو داده می شود.

شستشو سوم: این مرحله نیز به صورت اسپری و با مواد چربی گیر صورت می گیرد.

فعال سازی ؛ در این مرحله از موادی استفاده می شود که پایه آنها نمک های تیتانیوم است و نقش آنها به عنوان هسته مرکزی تشکیل کریستالهای فسفاته است.

همانطور که می دانیم فرآیند تشکیل همیشه یک هسته مرکزی وجود دارد که بقیه کریستالها در اطراف آن هسته شکل می گیرند.

فسفاتاسیون : این مرحله مهمترین مرحله در فرآیند PT یا در واقع از مهمترین مراحل در کلیه فرآیند رنگ کردن بدنه ها می باشد. فسفاته کردن به دو منظور انجام می گیرد یکی جلوگیری از خوردگی بدنه و دیگری هرچه بهتر چسبیدن رنگ رویه بدنه است.

در این مرحله که سیستم تری کاتیونی دا رد از فسفات فلزات زیر استفاده می شود (Zn) منگنز (Mn) و نیکل Ni که برای مثال فلز منگنز برای چسبندگی رنگ استفاده می شود البته در این مرحله میزان فلز روی از بقیه فلزات بیشتر است ماده ای که در این مرحله استفاده می شود سبز رنگ بدون رسوب و بدون کف می باشد.