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涨姿势!走进特斯拉全自动化生产车间

更新时间:2020-07-19 06:00点击:

  全球瞩目的美国纯电动汽车生产公司特斯拉研发制造的Model S整辆车包含了250项专利。其全铝车身兼顾了轻量化与高强度特性,除了车身外,其前后悬架大部分材料也采用铝材。从制造的角度看,这款车的生产方式与其他汽车有着根本不同。

  (了解Model S汽车从原材料的选用、冲压、焊装、涂装到总装的生产过程)

  如果采用传统焊接工艺,对热较敏感的铝合金材料,会出现材料强度下降的问题,而且由于受热易变形,全铝车身拼合尺寸精度也不易控制。(查看特斯拉如何解决这种问题)

  正如第一段视频中介绍的,特斯拉工厂的焊接工艺选择的是CMT冷金属过渡技术及DeltaSpot电阻点焊技术。那么特斯拉为什么会选择这俩种技术,它们又是如何克服铝合金材料遇热易变型的难点的呢?

  2005年,奥地利伏能士焊接技术国际有限公司推出了CMT(Cold metal Transfer)冷金属过渡技术,该技术在世界上首次实现了钢和铝的连接。和传统的MIG/MAG焊接相比,CMT工艺真的是“冷过渡”。

  CMT的熔滴过渡时在电流几乎为零的情况下,通过焊丝的回抽将熔滴送进熔池,热输入量迅速减少,对焊缝的持续的热量输出的时间非常短,从而给焊缝一个冷却的过程,显著降低了薄板焊接变形量,同时使得焊缝形成良好的搭桥能力,进而降低了工件的装配间隙要求及对夹具精度的要求。CMT可焊接厚度仅为0.3mm的超轻板材。

  CMT拥有极为稳定的电弧。电弧长度可被机械的检测和调整,无论工件表面情况如何或者你想以何种速度进行焊接,电弧始终保持稳定,焊接过程几乎无飞溅,更无烧穿现象。

  伏能士DeltaSpot电阻点焊工艺是针对铝焊而开发的新技术。它的创新在于配备了独特的电极带。电极带的发明带来了前所未有的优势。

  极高的工艺可靠性,每个电阻焊点均可达到100%的重复精度:母材和电极受到电极带保护,电极带在电极和需要接合的母材之间运动从而实现连续的焊接过程,确保在多个班制中保持恒定的质量水平。

  每个焊点都使用全新的有效电极:由于电极带的保护,电极头避免了来自于母材的磨损,同时避免了受到锌、铝或有机残渣的污染。在这样的保护下,电极的使用寿命显著提高。在用铝板(AlMg3 合金)做的焊接实验当中,电极的使用寿命高达大约 30,000 个焊点。

  焊接表面无飞溅:由于电极与母材不进行直接接触,因此确保了无飞溅的焊接效果。尤其是在焊接铝板时,电极带的涂层能够优化与铝材的接触,避免了飞溅及由此造成的部件损坏。

  利用电极带,可精确控制热输入量:三板连接(两张厚板、一张薄板)对于传统的点焊来说是个老大难问题。焊点在厚板范围内形成,不足以抓住薄板。而DeltaSpot的电极带通过其额外的热输入有针对性地控制焊点的深度。因此,薄板范围中的低热量能够通过电极带利用高电阻来弥补。焊点以这种方式充分深入薄板。同时焊点形状更加对称,在薄板范围内的焊缝体积更大。

  DeltaSpot不仅在铝焊方面表现出色,在不同厚度/不同材料焊接方面也具有不可比拟的优势,例如:高标准的焊点外观,表面镀层的高强钢材料焊接等。DeltaSpot可焊接的母材包括:高强钢、表面镀层材料、铝、不锈钢、钛、镁、复合材料等。

  特斯拉公司使用的电机是三相感应电动机,而非传统电动车所用的稀土永磁电机。感应电动机是异步电动机,是由定子绕组形成的旋转磁场与转子绕组中感应电流的磁场相互作用而产生电磁转矩驱动转子旋转的交流电动机。


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