在减少环境污染和燃油经济性的多重压力下,汽车轻量化越来越受到社会和企业的重视。根据国际研究机构实验表明,如果车重降低10%,燃油效率可提高6%至8%。车辆质量每减少100kg,百公里油耗可降低0.3至0.6升。用铝代替传统钢材制造汽车,可使整车重量减轻30%至40%;
全球关注美国纯电动汽车的生产公司特斯拉研发制造的Model S包含250项专利。其全铝机身兼顾了重量轻、强度高的特点。除了车身,它的前后悬挂大部分都是铝制的。从制造的角度来看,这款车的生产模式与其他车有着本质的区别。
视频截图,特斯拉工程师介绍冷金属过渡技术。
视频截图,特斯拉工程师介绍DeltaSpot电阻点焊技术。
特斯拉工厂焊接该工艺选用CMT冷金属过渡技术和DeltaSpot电阻点焊技术。那么特斯拉为什么会选择这两种技术,它们又是如何克服铝合金材料受热变形的困难的呢?
CMT冷金属过渡技术介绍
2005年,奥地利冯内克斯焊接科技国际有限公司公司介绍了CMT的冷金属转移技术(cold metal transfer),在世界上首次实现了钢与铝的连接。和传统的MIG/MAG。焊接相比之下,CMT进程实际上是一个“冷转变”。
/CMT熔滴过渡过程中,当电流几乎为零时,熔滴通过焊丝的抽拉被送入熔池,热量输入迅速减少,持续向焊缝输出热量的时间很短,从而给焊缝一个冷却过程,显著减少薄板。焊接变形,同时使焊缝形成良好的桥接能力,进而减少工件。装配间隙要求和对夹具精度的要求。CMT运河焊接厚度仅为0.3毫米的超轻板。
/CMT的弧线非常稳定。无论工件的表面状况或您想要执行的速度如何,都可以机械地检测和调整弧长。焊接电弧总是稳定的,焊接过程中几乎没有飞溅,也没有烧穿现象。
三角形点焊电阻点焊技术介绍
Volterra电阻点焊工艺是为铝焊接开发的一项新技术。其创新之处在于其独特的电极带。电极带的发明带来了前所未有的优势。
/极高的工艺可靠性,且每一个电阻焊点都能达到100%的重复精度:基材和电极由电极带保护,电极带在电极和基材之间移动进行键合,实现了连续性。焊接确保在多次轮班中保持恒定质量水平的流程。
每个焊点使用全新的有效电极:由于电极带的保护,电极尖端避免了来自母材的磨损和来自锌、铝或有机残留物的污染。在这种保护下,电极的使用寿命显著提高。它由铝板(AlMg3合金)制成。焊接在实验中,电极的使用寿命高达30000个焊点左右。
/ 焊接表面无飞溅:因为焊条不与母材直接接触,所以确保无飞溅。焊接效果。尤其是在焊接当使用铝板时,电极条的涂层可以优化与铝材的接触,并避免其引起的飞溅和元件损坏。
通过使用电极条可以精确控制热量输入:三块板(两块厚板和一块薄板)的连接是传统点焊长期存在的问题。焊点形成在厚板范围内,不足以抓住薄板。DeltaSpot的电极条通过其额外的热量输入来控制焊点的深度。因此,薄板范围内的低热可以通过电极带使用高电阻来补偿。这样,焊点就深入到薄板中。同时,焊点的形状更加对称,薄板范围内的焊点体积更大。
DeltaSpot不仅在铝焊接中表现出色,在不同厚度/材料的焊接中也表现出色。焊接还具有无可比拟的优点,如高标准焊点外观,表面采用高强度钢材。焊接等等。三角洲点可以焊接合金的基材包括:高强度钢、表面涂层材料、铝、不锈钢、钛、镁、复合材料等。