最大的挑戰(zhàn)——多材料的運用對連接技術(shù)的考驗
新一代奧迪A8車身材料種類增加到了4種:鋁合金、合金鋼、碳纖維復合材料、鎂合金。4種材料按照種類再進行細分的話,共有29種,其中包括11種鋼材、16種鋁材、1種鎂材和1種碳纖維復合材質(zhì),這也是奧迪A8車身首次應(yīng)用碳纖維復合材料。
如何將這些不同特性的材料堅固的連接在一起,解決好不同材料間的連接工藝是關(guān)鍵。新一代奧迪A8車身的連接方式達到了14種,包括MIG焊、點焊、保護焊、遠程激光焊等8種熱連接技術(shù)和專門針對鋁材的沖鉚連接、用于不同材料拼接的自攻螺栓、卷邊連接等6種冷連接技術(shù)。
(一圖看懂新一代奧迪A8車身連接工藝,點擊查看大圖 - 圖片來自奧迪官網(wǎng),AMTS翻譯)
新一代奧迪A8的后座背板處布置有一塊碳纖維面板,碳纖維材質(zhì)的加入對車身連接技術(shù)提出了更高的要求。
越來越多的一二級供應(yīng)商聯(lián)手系統(tǒng)集成商為多材料車身連接提供高效系統(tǒng)的解決方案
在第十三屆上海國際汽車制造技術(shù)與裝備及材料展覽會上(以下簡稱上海汽車裝備展),德派(AMTS 2018展位號:W2-B12)聯(lián)手FANUC(AMTS 2018展位號:E3-D01)共同展出可兼容多類新型緊固件連接(如連接高強度鋼的Flow-push, 連接碳纖維的Flow-point)的FANUC機器人R-2000iC/270F & 德派智能自適應(yīng)熱融緊固系統(tǒng)Adaptive-DFS。該系統(tǒng)可實現(xiàn)多種不同材料的無預(yù)沖孔緊固連接,連接質(zhì)量高且過程可靠性強,被越來越多的輕量化項目優(yōu)先選用。
全新奧迪A8的B柱部位材料連接采用了卷邊連接和粘合劑連接的封邊技術(shù)。同時,由于不同材質(zhì)間熱脹冷縮程度的差異,還采用Piece-locking連接技術(shù)在卷邊處間隔固定距離打上凹坑,使三層材料全部貼合。此外,在車輛的A柱、C柱和車頂位置,也采用了相同的連接方式,這些冷連接工藝將不同材質(zhì)有效地固定在一起。
AMTS 2017上TOX展示了其汽車混合材質(zhì)輕量化車身板件連接系統(tǒng)解決方案,此方案包括了TOX®_沖壓點連接、TOX®_鉚接和TOX®_螺栓螺母壓裝加工工藝??梢越鉀Q鋼板、高強度鋼板、鋁板、鑄鋁和鋁型材等混合材質(zhì)之間的板件連接問題。(AMTS 2018展位號:E2-E16)
賓科的PEM壓鉚系統(tǒng)和鉚接安裝解決方案(AMTS 2018展位號:E2-F12)、埃姆哈特的無孔自鎖鉚接系統(tǒng)(AMTS 2018展位號:E3-E12)以及WEBER的全自動擰緊系統(tǒng)、流鉆自攻螺接擰緊系統(tǒng)等緊固、擰緊自動化解決方案(AMTS 2018展位號:E3-A05),均可以有效解決多材料車身連接問題。
上海君屹工業(yè)自動化展出的在線輪罩滾邊,可實現(xiàn)浮動滾邊,保證滾邊過程力均勻一致,并運用視覺系統(tǒng)精確定位,解決了白車身輪罩傳統(tǒng)滾邊方面的問題。(AMTS 2018展位號:E3-E08)
在AMTS 2018上海汽車裝備展上,首次參展的博爾豪夫?qū)⒄故咀钚碌你T接、無鉚連接、智能粘接等技術(shù)。(AMTS 2018展位號:E3-B20)
全新奧迪A8的頂蓋和側(cè)圍部位采用了遠程激光焊接工藝,在焊接過程中,激光頭與焊接件的距離將保持在20cm,焊縫更加細膩精準,焊接邊緣留出面積可減少27%,激光束的高速率和低能耗也降低了二氧化碳的排放,這個新工藝還可以節(jié)省95%的批量生產(chǎn)成本。
(奧迪工程師正在控制遠程激光焊接系統(tǒng))
AMTS中也有大批展商能為車身的焊接提供高效解決方案, Fronius全面的焊接解決方案可以為多種材料提供焊接方案,不論是高強鋼、鍍鋅鋼還是鋁的焊接,或者鋼和鋁之間異種金屬的連接,F(xiàn)ronius都能提供高效的解決方案。(AMTS 2018展位號:E2-E01)
KUKA的RoboSpin專利鋁焊接技術(shù),通過控制機器人在焊接過程中圍繞焊點進行旋轉(zhuǎn)來提高焊接質(zhì)量以及延長電極的壽命。特別是在焊接鋁合金材料時,可以消除常見的電極和母材之間的粘貼效應(yīng),有效減少電極磨損,提高焊接質(zhì)量,縮短焊接時間。(AMTS 2018展位號:E3-J03)
ABB的自動化焊接解決方案:IRB 6700 LeanID鋁合金點焊機器人演示單元(AMTS 2018展位號:E3-D01);FANUC的Smart ARC機器人智能弧焊包(AMTS 2018展位號:E3-C01);明珞的低成本,標準化模塊制造,快速交付的MINO標準弧焊工作站(AMTS 2018展位號:E3-B01)、德梅柯的Small pallet 自動焊接生產(chǎn)線(AMTS 2018展位號:E3-E01),都將為車身的連接提供全面解決方案。
未來的汽車車身應(yīng)是由混合材料構(gòu)成,由鋼,鋁合金、鎂合金、碳纖維、塑料等輕質(zhì)材料共同制造。不同材料間差異化的物理屬性導致用常規(guī)的焊接技術(shù)難以實現(xiàn)有效連接,新型車身連接技術(shù)也應(yīng)當追隨腳步。
作為國內(nèi)唯一專注汽車多材料車身的焊裝及連接工程的技術(shù)及商務(wù)交流平臺,AMTS上海汽車裝備展 - 焊裝及車身連接工程展區(qū) 2018年將再次升級,展示面積將達23,000平方米,不僅將展示高強度鋼、鋁材及碳纖維為代表的新材料在未來車身連接工程領(lǐng)域的應(yīng)用,還將展示多材料汽車核心部件的焊接成型工藝。全新規(guī)劃EVTech Zone,聚焦未來汽車技術(shù)開發(fā),其中的材料及輕量化專區(qū)將重點展出多材料在汽車工程領(lǐng)域的應(yīng)用及未來汽車輕量化工程的新理念、新技術(shù)。
論壇先行,聚焦未來車身連接,奠定未來汽車開發(fā)平臺基石
未來已來,2018年3月AMTS 將在上海首次舉辦 Joining in eCar Body Engineering 未來車身連接工程論壇,屆時將深度解讀新能源汽車車身連接解決方案,圍繞輕量化材料,混合材料車身連接技術(shù),試制原型和模型制造、批量生產(chǎn)、接合、表面處理、測試等工藝、設(shè)備,重點關(guān)注機械連接,焊接,復合連接,壓裝及其他先進的連接工藝。讓參與者清晰地了解到未來車身連接工藝的發(fā)展趨勢,為來自整車廠、系統(tǒng)集成商及一二級供應(yīng)商企業(yè)的汽車產(chǎn)業(yè)設(shè)計與研發(fā)工程技術(shù)人員帶來具有前瞻性及創(chuàng)新的技術(shù)解決方案,促進未來汽車研發(fā)。
AMTS 2018新展期、新規(guī)劃,10個展館規(guī)模,2018年7月4-7日,上海新國際博覽中心W1, W2, W3, E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7館,我們不見不散。
關(guān)于AMTS
作為亞洲最大的汽車材料與設(shè)計、工藝與裝備、質(zhì)量與裝配、工程與服務(wù)技術(shù)行業(yè)盛會,上海國際汽車制造技術(shù)及裝備與材料展覽會(AMTS)自2004 年創(chuàng)辦以來,以國際化的視角呈現(xiàn)汽車工程領(lǐng)域全方位的系統(tǒng)集成解決方案。10多年來,展會的規(guī)模、展示范圍以及專業(yè)觀眾快速增長,極大地推動了國際汽車制造裝備技術(shù)交流及貿(mào)易的發(fā)展!AMTS 2018 將于2018年7月4-7日在上海新國際博覽中心W1, W2, W3, E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7館舉辦,展會預(yù)計規(guī)模將達到110,000平米,將吸引800家國內(nèi)外展商及80,000位專業(yè)觀眾參與,更多信息詳見展會官網(wǎng):www.shanghaiamts.com
同期展會:上海國際工業(yè)裝配與傳輸技術(shù)展覽會(AHTE)
AHTE作為亞洲地區(qū)裝配,傳輸,自動化,機器人及智能制造領(lǐng)域的國際盛會,自2006年創(chuàng)辦以來, 展會的規(guī)模,展品范圍不斷擴大,專業(yè)觀眾成倍增加,極大地推動了國內(nèi)汽車、電子、食品、家電、新能源、包裝、通訊、電力、制藥、醫(yī)療、機械、日化、陶瓷、壓鑄及鑄造、玻璃、文具、制磚、電梯、煙草、光伏等行業(yè)自動化升級改造,促進最新產(chǎn)品,技術(shù)和理念在制造業(yè)更多地應(yīng)用。AHTE 2018 將于2018年7月4-7日在上海新國際博覽中心W1, W2, W3館舉辦,展會規(guī)模將達到40,000平米,吸引400家國內(nèi)外展商及80,000位專業(yè)觀眾參加,更多信息詳見展會官網(wǎng):www.shanghaiahte.com