ŠAVŠ Studie 2019

8. NOVÉ MATERIÁLY A PERSPEKTIVY JEJICH VYUŽITÍ V AUTOMOBILOVÉM PRŮMYSLU Automobil obecně patří mezi nejkomplexnější výrobky strojírenského průmyslu. Zatímco např. v leteckém průmyslu je aplikace nejmodernějších výrobních technologií a materiálů zcela samozřejmá, v automobilovém průmyslu je vždy patrné určité zpoždě- ní v jejich aplikacích, které je v prvé řadě dáno finančními nároky na tyto technologie a materiály. Výjimkou jsou samozřejmě vozy kategorie F1, WRC nebo sportovní vozy. Zde se např. hliníkové nebo hořčíkové slitiny používaly již v 70. letech a moderní kom- pozitní materiály jsou zde v dnešní době základním materiálem, a to zejména pro kon- strukci karoserie automobilu. U klasických osobních automobilů se však tyto materiály začaly (nebo začínají) používat teprve poté, co se podaří upravit příslušné technologie a samotné materiály takovým způsobem, aby se staly finančně únosné. V současnosti je k dispozici již velmi široká škála materiálů, které se používají při konstrukci automobilu. Z prvotní prosté kombinace dřevo-ocel, poplatné historickým automobilům, se do po- předí zájmu postupně dostávají další materiály, jako jsou slitiny lehkých kovů (hliník, hořčík), plasty, kompozity nebo např. také keramika. Hlavním aspektem pro aplikaci daného materiálu je pak vždy poměr materiálové vlastnosti/cena. Vedle pevnostních charakteristik materiálu, jako je mez kluzu (tedy přechod mezi pružnou a plastickou deformací), mez pevnosti (maximální přípustné zatížení) a tuhost (odolnost proti si- lovému namáhání), se v posledních letech stává stále důležitější také hustota. Tento trend je dán poptávkou po neustálém snižování hmotnosti karoserie, což následně vede k nižší spotřebě pohonných hmot. Z tohoto důvodu se v posledních době v konstrukci karoserie automobilu objevily nejprve hliníkové a později hořčíkové slitiny, plasty i pro exteriér automobilu a v neposlední řadě kompozity ve formě uhlíkových a sklených vláken. Všechny materiály pak musí splňovat požadavky také např. ohledně teplotní a korozní odolnosti, únavy materiálu nebo úpravy povrchu. Na dalších stránkách jsou pak charakterizovány vybrané skupiny materiálů a uvedeny příklady jejich aplikací v au- tomobilovém průmyslu. 8.1 Ocelové materiály používané v automobilovém průmyslu I přes stále širší používání moderních materiálů (např. slitiny hliníku, slitiny hoř- číku, plasty, kompozity,…) zůstává ocel hlavním materiálem používaným v konstrukci karoserie automobilu. Snaha na jedné straně neustále snižovat hmotnost karoserie (je- likož se velkou měrou podílí na celkové hmotnosti vozidla) a na druhé straně zvyšovat tuhost zvolených materiálů, vedla také u ocelových materiálů k poměrně široké inovaci nabízeného sortimentu. V tomto případě se jedná zejména o vývoj nových pevnostních (až vysoko-pevnostních) ocelí, které poskytují dostatečnou tuhost i při použití nižších tlouštěk dílů z těchto materiálů. Používaná terminologie pevnostních materiálů z hledis- ka smluvní meze kluzu R p02 je shrnuta v Tab. 8.1.

309