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未來汽車,還需要焊接嗎?

點擊數:2261  時間:2019-06-04 11:57:11
白車身焊接是指將各種衝壓件通過焊接的方式裝配成合格的白車身總成。現代汽車中常見的焊接方式有多種,比如電阻點焊、激光焊、Plasma焊、鉚焊、TIG/MIG焊等,各種焊接方式各司其職,特點不一。



據統計,白車身中的焊點數目高達4,000~6,000個之多,將各衝壓件裝配到一起的同時,還會額外增加車身重量。在現代車身輕量化趨勢之下,關於焊接工藝的控製手段層出不窮。比如說采用仿真分析,對焊接點進行優化分析,在滿足車身強度的同時,減少焊接點的數目;采用增重少的焊接工藝取代增重多的焊接工藝,比如說激光焊接工藝,以連續的激光焊縫代替離散的點焊縫,可以減少搭接寬度和一些加強部件,壓縮車身結構件本身的體積。 但是,以上隻是在對現有的焊接工藝進行改進,真正顛覆性的改變還未到來。 近年來,由於燃油危機以及環境汙染等問題,車身輕量化受到越來越多的關注。特別是新能源汽車,與傳統汽車不同,采用了電池作為動力來驅動汽車運行,因此受到了電池重量、續航裏程的製約,在車輛設計和材料應用上,車身輕量化是車企首要考慮的問題。基於此原因,各大汽車公司紛紛推出應對策略,希望尋求新的車身材料,達到減輕車重的目的,其中碳纖維和鋁合金是討論最多的材料。黄瓜网址先來看以下案例: 2015年02月13號,福特汽車公司宣布,將與美國陶氏化學合作,研究製造創新性碳纖維複合材料,在未來的產品上用使用; 日本東麗工業與戴勒姆分別持股50.1%、49.9%成立合資公司,於2012年起生產碳纖維加固塑料製成的汽車零部件; 通用汽車公司和日本的碳纖維製造商帝人公司於2011年12月8日宣布,他們將共同開發先進碳纖維/熱塑性複合材料技術; 鋁軋製品巨頭諾貝麗斯(NovelisInc.)在全球大幅擴張汽車用鋁板的產能,該企業在北美、歐洲業務拓展的基礎上,於2014年底建成了亞洲第一條汽車專用鋁板生產線(常州); 美國市場研究機構Ducker的一份報告稱,盡管目前僅有1%的汽車為全鋁車身,到2025年全球將有18%的汽車為全鋁車身。 


 那麽,隨著新材料的興起,傳統的焊接工藝是否會受到影響呢? 答案是肯定的,比如說鋁合金就因其易氧化、熱導率和比熱容高、線膨脹係數大、合金元素易揮發等缺點,對傳統的焊接工藝就產生了極大的挑戰。 近年來,在一些高端車型中出現了一種新的膠接技術,與傳統的輔助焊接手段不同,旨在以鉚接和膠接技術相結合或僅采用膠接技術,來大量減少或全麵取代焊接工藝。比如說捷豹T-TYPE,全鋁車身結構完全采用鉚接和焊接。F-TYPE的白車身重量僅為261Kg,而一般車身重量則有300Kg左右,減重了近40Kg。 由於鋁合金材料是金屬材料,在強度、塑性、重量上受到限製,采用完全膠接的方式還是比較難以實現的,現使用這種手段的車型僅有捷豹T-TYPE、路特斯Elise等車型。但是作為“可塑性”以及強度更高的碳纖維材料,這方麵的難度就減小了很多。比如說配備碳纖維車身的寶馬i係列電動車,車身的粘合是通過長達160米的膠水來完成的。  2005~2014這十年間,寶馬集團從寶馬M家族車型開始逐步加大碳纖維複合材料的應用,積累了豐富的研發和生產經驗。而寶馬i產品的車身則是完全由碳纖維打造,用編織、成型、粘接工藝取代了傳統金屬車身的衝壓、焊接工藝。



雖然現在碳纖維技術存在成本高、可修複性難等問題,但這並不是不能解決。在各大車企的共同努力下,成本問題得到了一定的改善。比如說國產車型奕代T300,就配備了碳纖維單體殼車身,售價僅為12萬元。

又或者是陶氏汽車係統在碳纖維粘接解決方案上的創新成果——BETAFORCETM複合材料結構膠注射粘接技術。該技術是通過調整開放時間和周期時間等參數,在不影響機械性能的條件下按照客戶的特殊生產要求進行定製結構膠,幫助客戶提高其裝配效率。應用注射粘接技術,碳纖維部件得以更廣泛地應用於多種材料的裝配,有效支持汽車製造商的輕量化策略。值得一提的是,該技術現已成功應用於寶馬集團最新推出的寶馬7係中(2016款)。

傳統的白車身焊接工藝已經受到車身輕量化潮流的影響,或許真有某一天,連普通民用車的白車身都不會采用。

隨著世界汽車輕量化進程的加快,汽車市場競爭國際化日趨激烈,想更好的將鋁材及碳纖維材料應用於汽車製造業,材料供應商、整車廠以及係統集成商必須相互緊密配合,共同解決各方麵的技術問題。

為了讓材料供應商、整車廠以及係統集成商有機會進行深入的技術與商務交流,AMTS 2017 將專辟AL Engineering Zone及C Engineering Zone,為汽車製造業搭建針對鋁、碳纖維產業的技術及商務交流平台,展示鋁材及碳纖維材料在汽車產業中的創新應用以及鋁材及碳纖維工程技術在汽車行業應用中的整體解決方案。

展會同期還將舉辦Future Car Body 2017 第二屆未來車身工程大會,也將重點關注白車身輕量化設計、新型材料如鋁、鋁鎂合金、工程塑料、複合材料、碳纖維和陶瓷材料等的應用趨勢、車身連接問題等。通過展+會+服務平台的模式,為一、二級供應商、係統集成商及整車廠提供創新、高效的技術與商務交流平台。
 
 
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