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鋁:“會飛的金屬”——特斯拉全鋁車身揭秘

發布時間:2017-10-27 14:43:53 作者:錦鋁金屬 瀏覽次數:

    在減少環境污染和燃油經濟性等多重壓力下,汽車輕量化越來越被社會及企業重視。據國際研究機構實驗表明,如果汽車整車重量降低10%,燃油效率可提高6%至8%;汽車整車質量每減少100公斤,百公里油耗可降低0.3至0.6升。以鋁代替傳統的鋼鐵制造汽車,可使整車重量減輕30%至40%。
特斯拉全鋁車身

    全球矚目的美國純電動汽車生產公司特斯拉研發制造的Model S整輛車包含了250項專利。其全鋁車身兼顧了輕量化與高強度特性,除了車身外,其前后懸架大部分材料也采用鋁材。從制造的角度看,這款車的生產方式與其他汽車有著根本不同。
    通過以下特斯拉工廠真實生產視頻,您將詳細了解Model S汽車從原材料的選用、沖壓、焊裝、涂裝到總裝的生產過程,看完絕對漲知識!


   由于鋁合金材料對熱較敏感,如果采用傳統焊接工藝,會存在材料強度下降的問題,而且由于受熱易變形,全鋁車身拼合尺寸精度也不易控制。那么,特斯拉工廠是如何克服鋁合金焊接過程的難點的呢?
    特斯拉工廠的焊接工藝選擇的是CMT冷金屬過渡技術及DeltaSpot電阻點焊技術。那么特斯拉為什么會選擇這倆種技術,它們又是如何克服鋁合金材料遇熱易變型的難點的呢?


CMT冷金屬過渡技術介紹


    2005年,奧地利伏能士焊接技術國際有限公司推出了CMT(Cold metal Transfer)冷金屬過渡技術,該技術在世界上首次實現了鋼和鋁的連接。和傳統的MIG/MAG焊接相比,CMT工藝真的是“冷過渡”

特斯拉全鋁車身



    CMT的熔滴過渡時在電流幾乎為零的情況下,通過焊絲的回抽將熔滴送進熔池,熱輸入量迅速減少,對焊縫的持續的熱量輸出的時間非常短,從而給焊縫一個冷卻的過程,顯著降低了薄板焊接變形量,同時使得焊縫形成良好的搭橋能力,進而降低了工件的裝配間隙要求及對夾具精度的要求。CMT可焊接厚度僅為0.3mm的超輕板材。
特斯拉全鋁車身

    CMT擁有極為穩定的電弧。電弧長度可被機械的檢測和調整,無論工件表面情況如何或者你想以何種速度進行焊接,電弧始終保持穩定,焊接過程幾乎無飛濺,更無燒穿現象。


DeltaSpot電阻點焊技術介紹


    伏能士DeltaSpot電阻點焊工藝是針對鋁焊而開發的新技術。它的創新在于配備了獨特的電極帶。電極帶的發明帶來了前所未有的優勢。
特斯拉全鋁車身

    極高的工藝可靠性,每個電阻焊點均可達到100%的重復精度:母材和電極受到電極帶保護,電極帶在電極和需要接合的母材之間運動從而實現連續的焊接過程,確保在多個班制中保持恒定的質量水平。

    每個焊點都使用全新的有效電極:由于電極帶的保護,電極頭避免了來自于母材的磨損,同時避免了受到鋅、鋁或有機殘渣的污染。在這樣的保護下,電極的使用壽命顯著提高。在用鋁板(AlMg3 合金)做的焊接實驗當中,電極的使用壽命高達大約 30,000 個焊點。

特斯拉全鋁車身



    焊接表面無飛濺:由于電極與母材不進行直接接觸,因此確保了無飛濺的焊接效果。尤其是在焊接鋁板時,電極帶的涂層能夠優化與鋁材的接觸,避免了飛濺及由此造成的部件損壞。
    利用電極帶,可精確控制熱輸入量:三板連接(兩張厚板、一張薄板)對于傳統的點焊來說是個老大難問題。焊點在厚板范圍內形成,不足以抓住薄板。而DeltaSpot的電極帶通過其額外的熱輸入有針對性地控制焊點的深度。因此,薄板范圍中的低熱量能夠通過電極帶利用高電阻來彌補。焊點以這種方式充分深入薄板。同時焊點形狀更加對稱,在薄板范圍內的焊縫體積更大。

    DeltaSpot不僅在鋁焊方面表現出色,在不同厚度/不同材料焊接方面也具有不可比擬的優勢,例如:高標準的焊點外觀,表面鍍層的高強鋼材料焊接等。DeltaSpot可焊接的母材包括:高強鋼、表面鍍層材料、鋁、不銹鋼、鈦、鎂、復合材料等。

本文標簽:特斯拉 全鋁車身 汽車輕量化 鋁合金材料 



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