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鋁：“會飛的金屬”——特斯拉全鋁車身揭秘

發(fā)布時間：2017-10-27 14:43:53 作者：錦鋁金屬 瀏覽次數(shù)：

    在減少環(huán)境污染和燃油經(jīng)濟(jì)性等多重壓力下，汽車輕量化越來越被社會及企業(yè)重視。據(jù)國際研究機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)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(zhì)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?zhèn)鹘y(tǒng)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(chǎn)公司特斯拉研發(fā)制造的Model S整輛車包含了250項(xiàng)專利。其全鋁車身兼顧了輕量化與高強(qiáng)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(chǎn)方式與其他汽車有著根本不同。
    通過以下特斯拉工廠真實(shí)生產(chǎn)視頻，您將詳細(xì)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(chǎn)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(tǒng)焊接工藝，會存在材料強(qiáng)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(diǎn)的呢？
    特斯拉工廠的焊接工藝選擇的是CMT冷金屬過渡技術(shù)及DeltaSpot電阻點(diǎn)焊技術(shù)。那么特斯拉為什么會選擇這倆種技術(shù)，它們又是如何克服鋁合金材料遇熱易變型的難點(diǎn)的呢？


CMT冷金屬過渡技術(shù)介紹


    2005年，奧地利伏能士焊接技術(shù)國際有限公司推出了CMT(Cold metal Transfer)冷金屬過渡技術(shù)，該技術(shù)在世界上首次實(shí)現(xiàn)了鋼和鋁的連接。和傳統(tǒng)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(jìn)熔池，熱輸入量迅速減少，對焊縫的持續(xù)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(jìn)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(wěn)定的電弧。電弧長度可被機(jī)械的檢測和調(diào)整，無論工件表面情況如何或者你想以何種速度進(jìn)行焊接，電弧始終保持穩(wěn)定，焊接過程幾乎無飛濺，更無燒穿現(xiàn)象。


DeltaSpot電阻點(diǎn)焊技術(shù)介紹


    伏能士DeltaSpot電阻點(diǎn)焊工藝是針對鋁焊而開發(fā)的新技術(shù)。它的創(chuàng)新在于配備了獨(dú)特的電極帶。電極帶的發(fā)明帶來了前所未有的優(yōu)勢。
特斯拉全鋁車身

    極高的工藝可靠性，每個電阻焊點(diǎn)均可達(dá)到100%的重復(fù)精度：母材和電極受到電極帶保護(hù)，電極帶在電極和需要接合的母材之間運(yùn)動從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)的焊接過程，確保在多個班制中保持恒定的質(zhì)量水平。

    每個焊點(diǎn)都使用全新的有效電極：由于電極帶的保護(hù)，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(jī)殘?jiān)奈廴?。在這樣的保護(hù)下，電極的使用壽命顯著提高。在用鋁板（AlMg3 合金）做的焊接實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，電極的使用壽命高達(dá)大約 30,000 個焊點(diǎn)。

特斯拉全鋁車身



    焊接表面無飛濺：由于電極與母材不進(jìn)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(yōu)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(tǒng)的點(diǎn)焊來說是個老大難問題。焊點(diǎn)在厚板范圍內(nèi)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(diǎn)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(bǔ)。焊點(diǎn)以這種方式充分深入薄板。同時焊點(diǎn)形狀更加對稱，在薄板范圍內(nèi)的焊縫體積更大。

    DeltaSpot不僅在鋁焊方面表現(xiàn)出色，在不同厚度/不同材料焊接方面也具有不可比擬的優(yōu)勢，例如：高標(biāo)準(zhǔn)的焊點(diǎn)外觀，表面鍍層的高強(qiáng)鋼材料焊接等。DeltaSpot可焊接的母材包括：高強(qiáng)鋼、表面鍍層材料、鋁、不銹鋼、鈦、鎂、復(fù)合材料等。

本文標(biāo)簽：特斯拉 全鋁車身 汽車輕量化 鋁合金材料