2018汽车材料细分领域十大热点新闻--连接技术

   日期:2019-01-29     来源:中国汽车材料网    评论:0       [ 进入汽车材料社区 ] [ 汽车材料馆 ]
中国国际胶粘剂及密封剂展
核心提示:2018汽车材料细分领域十大热点新闻--连接技术。
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  1、Fronius伏能士为新能源汽车电机焊接提供解决方案
  
 
  伏士能为新能源汽车电机焊接提供了CMT Cycle StEP电弧工艺解决方案。据悉,新能源汽车电机焊接一般要求焊点面积小,不允许飞溅。CMT Cycle Step 特有的无飞溅起弧功能和自动削球收弧功能,可保证焊点完美。自动削球收弧功能便于频繁快速的起弧收弧,无再次起弧困难问题。生产节拍快,每个焊点仅需0.1-0.2S。相比等离子或氩弧焊,新工艺起弧位置精度要求不高,焊接难度进一步减小。
  
  2、宾采尔开发TH6X焊缝跟踪系统 可实现自适应焊接  
 
  德国宾采尔开发了TH6X焊接跟踪系统,可根据间隙大小调整焊接速度和摆动频率,实现自适应焊接。
  
  该系统利用传感器,对焊接间隙进行实时测量,将数据发送给机器人,并通过预先设定的算法改变焊接速度和摆动频率,同时结合多激光层多道焊接指令,可以根据预设的数量自动实现焊接层数及道数的调整。
  
  新系统采用激光线组和摄像机采集的母材和焊缝数据经过处理后,用于对焊缝位置的实时识别与校准,无需接触母材,不受外部系统与焊接工艺影响,并且适用于各种焊接材料和各类焊缝类型。
  
  3、松下推出全球第一个远程遥控激光焊接自动控制系统
  
  松下推出了全球首款远程遥控激光焊接自动控制系统“LAPRISS”。该系统结合了松下自身所拥有的自动控制技术、焊机头,利用先进波长合成技术的振荡器等激光加工所需的元素,搭载了4kW直接半导体激光器。
  
  LAPRISS可进行松下独创的螺旋加工以及不适合旋转加工的复杂焊接。不易发生变形、精度高、能够减少传统的点焊中所需的焊接余量,从而减轻加工对象的重量,并可自由进行形状设计。
  
  4、中科煜宸开发系列激光焊接技术及装备
  
  中科煜宸拥有国内领先的激光焊接技术及装备,在新能源汽车领域,中科煜宸成功攻克了全铝车身及零部件的激光焊接、电机转子铜合金激光焊接等难题,成为国内首家提供全铝车身侧围激光焊接装备和电机转子激光焊接装备的供应商。
  
  据悉,中科煜宸经过多年的技术积累,开发的激光焊接成套技术及装备已处于国内领先地位。近三年来,成功研制并交付了包括远程激光焊接系统、激光—MIG(MAG)复合焊接系统、激光—TIG复合焊接系统、窄间隙激光填丝焊接系统、激光钎焊系统等新能源汽车整车及核心零部件制造装备20多台套。同时自主知识产权的激光焊接头、焊接过程中智能检测技术及闭环焊接质量控制等技术也已实现了产业化应用。
  
  手持焊枪式光纤激光焊接装备
  
  一台国内首推的激光焊接设备,可简单的同时实现焊接熔深大及焊接变形小。拥有L型焊枪及直列型焊枪两种方式。L型激光焊枪的操作方式与TIG电弧焊枪类似,简单易操作,直列型激光焊枪能够实现较小空间的焊接。采用无线操作面板,操作简单方便。激光器及激光焊枪采用空冷模式,不需要水冷机,不需布线和管道,移动方便。
  
  新能源全铝乘用车身及相关零部件
  
  中科煜宸专注汽车全自动化焊装生产线的技术更新,掌握焊装生产线关键技术,提供特色全方位自动化焊接装备,提供集研发、设计、制造、调试和服务为一体的新能源汽车解决服务方案,向您呈现最高效、稳定的激光焊接装备及制造工艺开发解决方案。
  
  5、IPG开发全铝车身的光纤激光焊技术
  
  据汽车工艺师报道,虽然全铝车身有轻巧、坚固,易于模块化设计等优势,但是铝及铝合金在空气中极易氧化,生成氧化铝薄膜,熔点高、性能稳定、易潮湿、不宜去除,熔焊时易生成焊接气孔、氧化夹杂、未熔合、未焊透等各类问题。传统的电阻焊、TIG、MIG焊接难以解决这些缺陷,而大功率密度、高性能激光焊接技术则对焊接缺陷和焊接变形控制达到良好效果。
  
  IPG光纤激光焊技术具有以下优点:
  
  功率密度大:可设置很小光纤芯径,只需较低功率即可获得很高的功率密度,焊接方式一般均为深熔焊。
  
  焊接效率高:激光器能量密度很高,可在相对小的热输入下实现大的熔深,从而实现高速高质量焊接。
  
  光束质量高:光束质量极高,光纤芯径选择150μm的情况下,光束质量BPP<4。
  
  灵活免维护:能够轻松集成于多轴机器人和振镜系统内。结构紧凑,整体大小要比传统激光器小一个数量级,移动灵活。
  
  可柔性加工:光纤激光器优异的光束质量,可配置长焦距的聚焦镜,实现远程焊接。
  
  蔚来新上市的全铝车型针对0.9mm-1.5mm高强度铝合金的焊接工艺,使用了共计10台IPG YLS高功率激光器,每台车身上焊缝长达20多米。
  
  6、德国开发多材料车身焊接新方法
  
  德国汉诺威激光中心开发出了一种激光束焊接方法,可以快速可靠地将钢铝大型三维结构连接在一起。
  
  在对钢和铝合金进行焊接时,如何减少在焊缝中产生硬而脆的金属间化合物,是一个非常大的挑战。而激光焊接时产生的热只有少部分会被带入焊接件中,从而产生的金属间化合物很少,可以很好地控制连接中的混合物,将金属间化合物降到最低。
  
  汉诺威激光中心开发的用于连接两块板和三块板连接的方法,焊接速度最快可以达到7米/分钟。据汉诺威激光中心给出的数据,采用该方法形成的连接剪切强度可达到铝合金剪切强度的67%。如果采用平行焊缝,剪切强度甚至可以达到铝合金剪切强度的95%。
  
  该方法是针对电动车电池箱,座椅结构和车身结构件开发的。特别适用于车身制造,可以替代成本高昂的机器人运动。目前该项目为德国联邦科技教育部资助,共有十余家德国的企业、大学和研究机构参与。
  
  7、德莎推出多款新型车用胶带
  
  汽车内饰应用胶带-tesa® 50320是一种透明的单面胶带,由高服帖的PU基材的和耐老化丙烯酸胶粘剂组成,覆盖玻璃离型纸。主要应用于驾驶舱、控制台和门板的搪塑表皮缝隙密封。可用于解决诸如仪表板发泡时发泡料透过缝隙露出,影响表面美观度等问题。
  
 
  产品特性:
  
  高服帖性,易操作
  
  在难粘结表面有优秀的浸润性能
  
  完美密封贴合功能
  
  高剪切力和抗反弹特性
  
  补偿热胀冷缩造成的影响
  
  短期内的耐高温性
  
  众所周知,普通胶带应用于汽车外饰件的难粘结表面(PP/ABS 等低表面能表面)很难实现高强度的贴合。如果将其表面涂上一层底涂剂则可以有效的增强粘结强度。然而底涂工艺对于汽车制造商及零部件供应商来说是一道很繁琐且成本很高的工序。德莎最新推出的tesa® ACXplus 777系列和778系列免底涂胶带在无需复杂的底涂工艺的同时保证高粘接力。即便是对于不同主机厂的车漆类型,其粘结性能依然很高效。
  
  该系列产品独特的设计可以实现在广泛的温度范围内的可靠应用。无论是低温低至5℃,还是高温高至40℃,在应用的一分钟内即可达到最佳的粘接力。主要应用于汽车标牌、防擦条、行李箱饰条、车门饰条、倒车雷达、门槛饰条等部位。
  
  发动机舱线束耐热“保护神”--tesa® 68000 是一款玻璃纤维布复合铝箔并涂有丙烯酸胶系的胶带,是针对发动机舱设计的具有出色的热反射保护性能的产品。
  
  其产品优势为:
  
  卓越的热反射性能
  
  优秀的耐高温性能 150°C/3000小时和232°C/168小时
  
  自熄性材质
  
  出色的柔韧性和服帖性
  
  对多种表面有优异的粘结性能
  
  适用于各种尺寸
  
  8、美国研发出适合厚钢/铝板的摩擦搅拌焊接新工艺
  
 
  西北太平洋国家实验室(PAcific Northwest National Laboratory,PNNL)的研究人员研发及测试了一款名为摩擦搅拌鸠尾榫接(Friction Stir Dovetailing,FSD)的全新工艺,完成厚铝板与厚钢板的接合操作。该工艺将被用于生产轻量化车辆,可提升车辆的灵活性及燃油经济性。
  
  该研究团队发现,采用复杂的机器控制可精准调节钢铝结合处的温度及压力,抑制金属间化合物的形成。在采用其它摩擦搅拌技术时,上述复合物会逐步增厚,且呈现不均匀分布,这将导致接缝脆断或脱缝(joint brittleness and failure)。在进行摩擦搅拌鸠尾榫接期间,增生的金属间化合物为铁三铝(iron aluminide,Fe3Al),该物质对接缝有利,因为该类物质很薄,其厚度只有人类头发丝的千分之一,作为钢铝接缝处的“粘合剂”,且不会脆化。
  
  搅拌摩擦榫接接缝的实验室测试表明,当采用摩擦搅拌鸠尾榫接进行金属间搅拌摩擦接合时,接缝不仅强度高,相比较于其他搅拌摩擦连接方式,其接缝的延展性提升了5倍。研究团队计划改进该技术,并将其用于其它结合工艺中。除钢铝外,还能利用摩擦搅拌鸠尾榫接工艺来完成铜铝、铝镁、镁钢板材等材料的接合。
  
  9、日本制造出超高强度铝合金螺栓应用于汽车底盘连接
  
 
  据外媒报道,日本KYO-EI公司采用A7075-T6硬质合金铝锻造出的超轻螺栓与螺母只有22g重。这些螺栓采用的是特殊的硬质铝合金锻造技术,在改装车上用的比较多。目前这些螺栓被应用在日产GT-R(2015年NISMO版)、雷克萨斯LS、陆地巡洋舰上的R40 iCONIX。
  
  KYO-EI公司还有其他很多种不同类型的螺栓与螺母,每种类型都有特殊用途。这些产品基本都采用A7075-T6硬质合金铝锻造而成,重量上减轻很多,平均重量是普通类型螺帽的一半,其锻造的工艺,令其每颗强度是普通类型的3至5倍。有的甚至采用7角型防盗设计,钛合金防腐蚀外层,还有的螺栓设计有5孔分离式防盗系统。
  
  在簧下做文章可以有效的提升车辆的加速性能以及制动效果,更换锻造螺母可以说是一个比较极致的做法。根据实际测试,5孔车的原厂螺母640x960系列,国内报价2000元左右,20个锻造螺母比20个原厂螺母足足轻了将近半斤。
  
  10、英国开发新型无焊连接技术
  
  据材料科技在线报道,日前,基尔大学的“纳米功能材料”课题组与Phi-Stone股份有限公司联合开发了一种替代传统焊接和粘合的新技术。该技术依据特殊的蚀刻工艺,可使铝合金和铝合金聚合物之间相互连接并形成坚固耐用的接头。
  
  焊接是一种通过熔化局部工件来连接其他零部件的制造工艺。然而,熔化时的高温环境势必会对材料的性能产生不可预估的影响,导致其组织结构及光学性能发生变化。同时,焊接还需要特殊的安全措施和技艺娴熟的技工。相比之下,基尔大学课题组(Rainer Adelung教授)研发的新工艺不仅可以节省焊接材料,即使是在焊接死角处,亦或者是倒挂在天花板上施工时,操作起来也非常便捷。在短短的几分钟内,金属与金属、金属与聚合物之间就可以永久连接。
  
  显微镜下金属粗糙表面的细钩结构
  
 
  为了能够将金属紧密的连接在一起,基尔大学课题组利用“纳米雕刻”技术,将已经电化学微刻蚀的工件表面变得更加粗糙,以便于在微米级上加工出直角钩的结构。处理后的两个表面通过粘合剂相互粘合,便会产生一种很难断裂的强力接头。据演讲人员称,即使是发生断裂,那么也可能只是粘合剂或材料本身出了问题,而非连接点。
  
  可移动型样机“metalangelo”
  

  为了将这种连接工艺应用到工业生产中,基尔大学课题组和Phi-Stone股份有限公司研制了一种名为“metalangelo”的可移动型样机。通过3D打印定制生产的蚀刻元件,可以在室温中精确地处理金属表面。样机引用了文艺复兴时期的雕塑家米开朗基罗的名称,以此凸显新工艺的基本原理:定向表面处理。目前,该团队在这方面已经注册了两项专利。
 
连接技术 新能源
 
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