拆解高強(qiáng)度鋼板的工藝改善

1.問題背景

在鈑金維修中，當(dāng)拆除焊接在一起的車身結(jié)構(gòu)件時(shí)，往往需要先將焊點(diǎn)破壞。如果使用電鉆破壞焊點(diǎn)，經(jīng)常會出現(xiàn)鉆頭損傷底板、導(dǎo)致底板強(qiáng)度變差的問題。而且，對于高強(qiáng)度鋼板來說，使用鉆頭破壞焊點(diǎn)非常困難，通常需要幾個小時(shí)的高強(qiáng)度作業(yè)，既耗時(shí)又費(fèi)力。此外，購置一根能夠破壞高強(qiáng)度鋼的合金鉆頭需要幾百元，但其壽命卻并不長，因此使用成本比較高。

2.高強(qiáng)度鋼帶來的挑戰(zhàn)

首先，我們要了解什么是高強(qiáng)度鋼，以及高強(qiáng)度鋼給鈑金作業(yè)帶來的挑戰(zhàn)。

日本鋼鐵協(xié)會（ISIJ）將抗拉強(qiáng)度高于340 MPa的冷軋鋼板和抗拉強(qiáng)度高于490 MPa的熱軋鋼板統(tǒng)稱為高強(qiáng)度鋼板（HSS-High Strength Steel）。而根據(jù)德國寶馬公司的定義，高強(qiáng)度鋼板（HSS）指屈服強(qiáng)度為180～300 MPa的鋼板;先進(jìn)高強(qiáng)度鋼板（AHSS-Advanced High Strength Steel）指屈服強(qiáng)度為300～600 MPa的鋼板;超高強(qiáng)度鋼板（UHSS-Ultra High Strength Steel）則是指屈服強(qiáng)度高于600MPa的鋼板。

在國際鋼材協(xié)會主導(dǎo)的ULSAB（Ultra Light Steel Auto Body超輕鋼汽車車身）計(jì)劃中，將高強(qiáng)度鋼板分為2類：屈服強(qiáng)度為210～550 MPa的鋼板定義為高強(qiáng)度鋼板（HSS）;屈服強(qiáng)度大于550 MPa的鋼板定義為超高強(qiáng)度鋼板（UHSS）。而目前國際上最先進(jìn)的汽車鋼板，屈服強(qiáng)度已經(jīng)可以達(dá)到1400 MPa以上。高強(qiáng)度鋼和超高強(qiáng)度鋼在某車型上的應(yīng)用位置和比例如圖1所示。

為了提高車身強(qiáng)度，各汽車廠商都在逐步提升高強(qiáng)度鋼的使用占比，但這給售后維修作業(yè)帶來了挑戰(zhàn)。鈑金技師通常會使用電鉆來拆除損傷板件的焊點(diǎn)，這一操作比較費(fèi)力。如果碰到高強(qiáng)度鋼板或超高強(qiáng)度鋼板，拆卸與打磨的勞動強(qiáng)度更大。如果使用普通電鉆進(jìn)行這種拆件作業(yè)，需要將全身的力量集中于手持電鉆上（圖2）。而這種作業(yè)通常會對底板產(chǎn)生一些損傷，例如鉆頭打裂底板、打穿底板或?qū)⒌装邈@出深坑等（圖3），這些或多或少都會影響底板的強(qiáng)度。而對于B柱的深顏色高強(qiáng)度鋼，大概每位鈑金技師都對其高強(qiáng)度和拆卸難度有著深刻的印象（圖4）。

3.工藝改善方法

針對這些車身修復(fù)中的難點(diǎn)和挑戰(zhàn)，普通的鉆頭已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代汽車的維修需求。此時(shí)，我們可以使用砂帶機(jī)和砂帶產(chǎn)品（圖5）應(yīng)對這些挑戰(zhàn)。

對于高強(qiáng)度鋼，例如B柱的高強(qiáng)度鋼板，如果我們使用了砂帶機(jī)，會有事半功倍的效果，可以輕松省力地拆下需要更換的板件（圖6）。砂帶不僅能帶來效率的提升，而且對于底板的損傷也可以降到最低（圖了）。

與普通的電鉆工藝相比，使用砂帶具有以下優(yōu)勢。

（1）更好的控制性和便利性

砂帶機(jī)更容易控制，從而減少對底板的破壞;與鉆孔相比，使用砂帶機(jī)時(shí)所需施加的力顯著減少，提高了使用時(shí)的便利性，降低了疲勞感。

（2）降低耗材費(fèi)用

針對高強(qiáng)度鋼的特種合金鉆頭價(jià)格較高，但使用壽命卻不如砂帶。

（3）縮短維修時(shí)間

使用砂帶機(jī)去除焊點(diǎn)的時(shí)間，比使用鉆頭至少節(jié)省25%。更換砂帶也比研磨鉆頭要快得多。在一些難以接觸的部位，砂帶機(jī)也可以更有效、更快速地完成作業(yè)。砂帶與鉆頭的工藝數(shù)據(jù)對比如圖8所示。

4.總結(jié)

砂帶機(jī)對底部板件的損傷相比電鉆小很多，鈑金技師的勞動強(qiáng)度大大降低，整個拆件作業(yè)的成本也隨之下降。對于高強(qiáng)度鋼使用比例越來越高的鈑金維修現(xiàn)狀，砂帶機(jī)是一個不錯的改善方法。正是由于這些優(yōu)勢，在2017年世界技能大賽中，砂帶機(jī)也作為標(biāo)準(zhǔn)參賽工具出現(xiàn)在了汽車維修工藝的比賽現(xiàn)場。