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展會專訪丨湖北博士隆技術總監 程志毅教授:輕量化新趨勢下連接技術的新變革

   日期:2019-10-28     來源:汽車材料網    評論:0       [ 進入汽車材料社區 ] [ 汽車材料館 ]
核心提示:10月22-24日,2019中國汽車工程學會年會暨展覽會(SAECCE 2019)成功在上海盛大召開,現場吸引了國內外百余名技術專家及學者參會,參會行業涵蓋了各汽車整車及零部件廠商、軟硬件設備提供商、高校、研究機構等多個領域。
   【中國汽車材料網】10月22-24日,2019中國汽車工程學會年會暨展覽會(SAECCE 2019)成功在上海盛大召開,現場吸引了國內外百余名技術專家及學者參會,參會行業涵蓋了各汽車整車及零部件廠商、軟硬件設備提供商、高校、研究機構等多個領域。
  
  現場,湖北博士隆科技有限公司首席技術官程志毅教授接受了中國汽車材料網等媒體的采訪,一同探討輕量化發展趨勢下的連接技術革新。
  
  新能源汽車的輕量化發展
  
  汽車輕量化在近幾年來被提及的越來越頻繁,同時為了響應國家節能減排的號召,汽車輕量化的發展更是迫在眉睫。目前汽車輕量化材料在車身上得到了廣泛的應用,程志毅教授表示實現汽車輕量化主要通過采用輕量化材料及應用先進的工藝技術來實現。鋁、鎂、碳纖維材料及工程塑料等多種輕質材料,近年來逐漸被汽車制造商所接受。尤其在新能源汽車上,大量引入了輕量化材料。
  
  在燃油汽車上,發動機、減速器等一系列零部件使得汽車本身的重量增大。但其實汽車也需要足夠的重量來提供著地摩擦力、增強平穩性、提高駕駛舒適性。對于新能源汽車來說,“三電”系統占據了很大的重量比例,這也使得車輛的重心降低。同時,為獲得更大的續航里程,新能源汽車的輕量化成為關鍵問題。
  
  隨著汽車的速度越來越高,對于汽車的安全問題是可想而知的,加上現在環保的要求越來越嚴格,對于車輛節能減排也是越來越重視。從車輛本身安全角度上來看,新能源汽車的輕量化與安全其實并不矛盾,輕量化完全能夠滿足國家汽車被動安全性、行駛平順性、振動噪聲標準以及耐久性要求,保證使用性能。程志毅教授認為,汽車輕量化的路徑主要有三點:第一是把高密度材料換成低密度材料;第二是用高強度材料取代低強度材料;第三是從單一材料變為混合材料。
  
  輕量化帶來的連接技術革新
  
  程志毅教授介紹,過去汽車制造多采用鋼材,它具有非常的好的價格、成型與連接方面的優勢。尤其在焊接性能上,價格較低、性能穩定、表面質量易控制,在技術上也相對成熟。但是在替換了低密度輕量化材料后,出現一系列問題,例如鋁的焊接性較差,易出現變形;焊接區域的強度低,導致焊接工藝難以滿足工程要求。其次就是多材料之間無法焊接,這也顯示了焊接技術在新能源汽車應用上中的局限性。
  
  目前行業內所提及的連接技術主要有三類:焊接、機械連接、膠接。除了上述的焊接工藝,膠接則膠粘劑是高分子材料,且其粘接性能工藝影響因素較多,導致在多材料的重要連接上無法使用這種單一技術。因此,輕量化趨勢下新材料和異種材料連接的重擔就落在了機械連接上。特別是鉚接技術近年來得到了較大發展。
  
  鉚接最大的優勢在于其連接質量人為因素少,只與設計制造的質量有關。據程志毅教授介紹,博士隆近年來始終專注鉚接技術,所開發的鉚接技術工具簡單,連接可靠性強,價格也相對較低。可以根據不同的要求,提供不同的級別的強度和可靠性能,夠滿足在汽車制造時的連接質量一致性要求。
  
  產品技術發展理念:用一代、儲備一代、研究一代
  
  “‘用一代,儲備一代,研究一代’是目前博士隆的產品開發理念。”程志毅博士說道,到目前為止,博士隆已經形成了一套完整的連接技術及產品體系。所謂“用一代”是指博士隆目前已形成了一套系統的輕量化連接技術解決方案。其主要可分為三大類:第一類是薄板連接技術。它主要解決了薄板間連接、薄板或中厚板連接結構造型、以及中厚板的高強度連接問題。第二類是框架結構的連接技術,也可稱為型材結構的連接。這部分主要涉及連接結構強度的提升和結構剛度的充分利用。第三是厚板的連接技術。博士隆目前在這三個方面擁有幾十項專利,已經形成了包括薄板連接、中厚板的高強度連接、非金屬材料結構低、中強度連接、連接結構造型、以及厚板的連接技術等一系列成套化解決方案。共計83類、兩千多種產品,客戶可根據需求選定產品,博士隆可提供定制化全套化產品與技術服務。同時,博士隆還擁有低電阻連接技術,將解決新能源汽車接電連接的電化學腐蝕問題。此外,博士隆還推出了針對鋁框架結構汽車的焊接變形問題推出的連接件安裝系列公差調節器;針對流道工藝孔封堵問題的鉚塞解決方案等。“儲備一代”是指目前博士隆針對性研究的碳纖維與高強度鋼的連接、高強度鋼與鋁合金的連接、鋁合金與鎂合金連接的腐蝕問題等技術解決方案,這也將是博士隆下一代產品的開發方向。“研究一代”則是博士隆參與產、學、研合作項目在做的一些未來連接技術的基礎性研究。
  
  在提及博士隆近期的新技術成果時,程教授介紹到,博士隆近二十年來在技術研發上投入了大量的精力和財力,也取得了不錯的成果,近兩年也將推出對行業輕量化發展具有導向性的產品。之前,汽車的輕量化發展中一直沒有提及連接件的輕量化,但這一問題在今年的會議上被提出了。值得一提的是,博士隆較早就開始了連接件輕量化以及電化學腐蝕方面的研究。目前,相關產品已經做出來了,研究團隊正在做相關技術標準和性能驗證,在不久之后,博士隆將發布其在連接件輕量化和連接防電化學腐蝕領域最新的技術標準和技術產品。
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連接技術 新能源
 
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