Co mają wspólnego dobre jeansy z nowym samochodem Porsche? Otóż, w jednym i drugim przypadku w najbardziej istotnych miejscach występują nity. Ten stary sposób łączenia przeżywa aktualnie renesans w najnowszych karoseriach. Podstawą do stosowania tego typu połączeń jest trwająca walka między zmniejszaniem wagi nadwozia i maksymalną ochroną pasażerów znajdujących się w jego wnętrzu. Przy zastosowaniu standardowej blachy stalowej producenci samochodów nie byliby w stanie wytworzyć samochodu uzyskującego 5 gwiazdek w teście Euro NCAP i jednocześnie spełniającego warunki emisyjne CO₂ na poziomie „A+”.

Łączenie materiałów
Rozwiązanie przynosi mieszanie materiałów konstrukcyjnych tak, aby uzyskać pożądane właściwości przy jednoczesnym zmniejszeniu wagi pojazdu. Najczęściej stosuje się więc elementy aluminiowe, z pianek metalicznych czy z włókien szklanych i węglowych. Stal jednak nie wyszła całkowicie z zastosowania, ponieważ stosuje się ją w wersji stopowej o bardzo wysokiej wytrzymałości, co pozwala na utrzymanie wysokiej sztywności o odporności na uderzenia czy odkształcenia przy jednoczesnym znacznym zmniejszeniu grubości stosowanych blach. W ten sposób skonstruowane zostało nadwozie BMW serii 5. Wykorzystano w nim aż 11 różnych materiałów konstrukcyjnych. Aby je ze sobą połączyć, konieczne było opracowanie nowej techniki, ponieważ nie było możliwe ich wspólne zespawanie lub proces spawania znacznie zmieniłby ich właściwości.

Pomocne nity
Przy łączeniu materiałów w nadwoziu wspomnianego modelu BMW wykorzystano technikę nitowania. Ma ona wiele zalet, z których podstawową jest brak obciążania termicznego łączonych ze sobą elementów. Ponadto za pomocą nitowania można łączyć ze sobą wiele warstw składających się z różnych materiałów o różnej grubości. Za pomocą nitowania z dodatkowym wykorzystaniem klejów blach powlekanych galwanicznie likwidowany jest problem korozji kontaktowej powstającej na połączeniu materiałów o różnym potencjale elektrycznym (np. przy łączeniu stali z aluminium). Klej zabezpiecza przed dostawaniem się wody w obszar łączenia, a w okresie zimowym zabezpiecza przed dostępem soli, która znacznie przyspiesza korozję. W przypadku łączenia blach za pomocą zgrzewania lub spawania w okolicy zgrzeiny lub spawu powstaje uszkodzenie powłoki galwanicznej i ekspozycja bazowego materiału łączonego na działanie wody.

Ponadto nowe techniki nitowania za pomocą nitów „płynących” oraz nitów wykrawających nie mają wiele wspólnego ze znaną techniką nitowania nitami ślepymi.

Wysoka wytrzymałość
Wytrzymałość połączenia na poziomie 8 ton stawia połączenie nitowane na równi z połączeniem uzyskanym za pomocą spawania punktowego. Należy jednak zwrócić uwagę na fakt, że rozdzielanie takiego połączenia w przypadku nitów jest łatwiejsze. Nie ma potrzeby żmudnego odwiercania lub frezowania pojedynczych zgrzein, a wystarczy wybić nit przy użyciu odpowiedniego urządzenia. Dodatkowo nit jest dostępny „od wewnątrz”, co czyni rozłączenie jeszcze łatwiejszym. Problematyczne może być jednak usuwanie nitów tłoczonych zastosowanych do łączenia blach aluminiowych. Nity te trzeba odwiercić, a chłodziwo używane podczas wiercenia może dostać się do przestrzeni zamkniętych. Tak samo przy odwiercaniu należy pamiętać o dokładnym oczyszczeniu miejsca pracy z wiórów, które pozostawione mogą być ogniskiem korozji.

Usuwanie nitów tłoczonych
Warsztaty blacharskie stoją przed nie lada wyzwaniem, kiedy po wypadku trafia do nich samochód z aluminiową lub mieszaną karoserią. Wynika to z faktu, że na rynku nie ma dostępnej optymalnej technologii łączenia elementów poszycia zewnętrznego. Jednym z rozwiązań jest system „Alurepair-Plus” oferowany przez firmę Carbon. Sercem tego rozwiązania jest zgrzewarka, która pozwala na zgrzanie do nitu gwintowanego trzpienia. Pierwszym krokiem tej operacji jest usunięcie powłoki lakierniczej oraz antykorozyjnej z łba nitu. Należy przy tym zwrócić uwagę na to, aby nie zeszlifować go nadmiernie, ponieważ może to znacznie osłabić sam nit, co utrudni jego demontaż.
Drugim krokiem jest zgrzanie z łbem nitu gwintowanego trzpienia wykonanego ze stali nierdzewnej. Trzpień zgrzewany jest z wykorzystaniem maszyny mogącej dostarczyć prąd o natężeniu nawet 1000 A . Średnica gwintowanego trzpienia oraz jego długość są dopasowane do wielkości nitu oraz rodzaju połączenia, jakie on tworzy w karoserii. Proces zgrzewania jest dopasowany do średnicy trzpienia gwintowanego tak, aby zapewnił on maksymalną wytrzymałość połączenia z nitem.
Po zgrzaniu gwintowanego pręta zakładana jest na niego głowica siłownika pneumatycznego, który wyciąga nit z otworu. Po usunięciu nitu pozostaje nienaruszony otwór wraz z nienaruszonym materiałem bazowym, do którego nitowane było poszycie. W związku z tym nie trzeba poświęcać tak dużo czasu na przygotowanie materiału do ponownego łączenia.
W przypadku słupka „A” w samochodzie Audi TT usuniecie 70 nitów, jakimi połączony jest on z węzłami tłoczonymi, trwa około 3 godzin, co jest połową czasu, jaki byłby potrzebny w przypadku usuwania nitów metodą odwiercania.
Chcąc rozdzielić dwie lub więcej blach połączonych w ten sposób, nity trzeba wywiercić. Jest to trudne ze względu na ich wysoką wytrzymałość i pozostawia często postrzępiony otwór, który nie nadaje się do założenia nitu naprawczego. Alternatywą jest wykonanie kolejnego, nowego otworu, co osłabia montowany element i wprowadza efekt karbu. Innym działaniem może być zastosowanie hydraulicznej nitownicy Xpress 800, która pozwala na wykonanie wszystkich kroków związanych z połączeniem nitowym.

Opracowano na podstawie materiałów Wieländer & Schill, Carbon, "kfz-betrieb"

Więcej w wydaniu 10/2015 "autoEXPERTA"