这是迄今为止汽车制造行业轻量化车身连接工艺中最为环保的连接方式之一。
近日,《节能与新能源汽车技术路线图》将轻量化作为汽车工业发展的核心方向之一。铝材以及轻质材料将替代钢成为车身的主要材料,而全铝制造的解决方案——铆接技术的地位日渐凸显。在这个技术领域,国内最领先的无疑是奇瑞捷豹路虎。
这是应用于车身的航天级工艺
铆接技术是一种最先应用于航空航天的技术。现代大型客机制造的主要材料是铝合金,铝合金材料具有高强度、高韧性、耐腐蚀和可塑性强等特质,但焊接难度高,且焊接易变形,降低机械性能,而铆接通过挤压产生预应力,可以提高安全系数,成为了航空制造领域的核心工艺。
随着汽车轻量化的加速推进,铝合金材料也开始在汽车领域得到广泛应用。达科咨询公司预测,到2025年,铝制车身板与闭合件的用量将从2012年的不到2亿磅增长至40亿磅。与铝合金相匹配的铆接技术也备受关注。
自冲铆钉与机械结构性粘合剂的搭配不仅更牢固,而且还具有其他优势。它可以用于连接白车身上的各种相同或不同材料,比如钢-钢和铝-钢连接。
自冲铆接技术的中国
在将铝应用于车身制造时,捷豹路虎率先使用了航空顶尖铆接技术,并且以胶合工艺来提高各部件的连接强度。如今,这一技术已经被奇瑞捷豹路虎引入国内,并应用在全新捷豹XFL身上。
奇瑞捷豹路虎全铝车身车间拥有335套机器人,其中自冲铆接机器人数量高达232套,占据了车身车间机器人总数的70%,是目前国内最多的。在奇瑞捷豹路虎全铝车身连接工艺中,铆接胶合技术占比高达72%,位居国内同业第一。
与传统点焊相比,铆接技术拥有更高的抗疲劳强度和静态紧固力,能够大幅增加车身强度。在车辆遭受外来撞击时,使用铆接技术连接的车身能承受更长时间和更剧烈的碰撞。而且,采用自冲铆接技术,车身连接处不会产生热变形,无飞溅产生;仅需气源,无需循环水冷却,整个过程无任何污染物产生。
为了保证车身强度,奇瑞捷豹路虎引入了一种特殊的黏合剂,在高温下,黏合剂硬化,可将车身强度增大至单纯铆接时的2-3倍。此外,胶合工艺还有助于提升车体的密封性。
在捷豹XFL全铝车身上,铆接点达到2754个,用掉了长达98米的车身结构粘合剂,所用的自冲铆接工艺使用的压力达到了60-80KN,有媒体形容说:“相当于一头成年的非洲大象的重量”。
《节能与新能源汽车技术路线图》明确提出,到2030年单车用铝量超过350kg。在车身材料的争夺战中,“铝合金”代替“钢铁”已是必然。作为铝合金的核心连接工艺,自冲铆接技术将成为轻量化时代厂商抢夺的核心工艺,而奇瑞捷豹路虎注定是这个领域的领头羊。