未来的汽车的材料有什么关系 汽车制造和汽修有啥区别( 二 )


图片来源:汽车研究–汽车技术路线图(2017)
随着冷成型和传统压制/模压应用的普及,它将引入上面介绍的更新、更具创新性的技术 。热成型是目前最流行的方法,由于它能够制造出更坚固、更轻的钢材,因此将继续超越其他汽车制造方法 。
汽车装配工艺:现在和未来
手动和自动点焊用电流产生的极高热量将接触金属表面连接起来 。几十年来,这一直是汽车行业加入钢铁的标准方式,但与非金属基部件的整合将是无效的 。
汽车装配商在将来必须寻找可以将多种材料结合在一起的新选择 。其中包括:
胶粘剂:包含多种胶粘剂,目前可以连接地毯、挡风玻璃等,但随着塑料零件的增加,很快将有更多应用 。量身定制的焊接/轧制毛坯和激光焊接毛坯(TWB / TRB / LWB):结合了几种等级、厚度和钢涂层,可将最佳材料放置在最佳位置 。铆钉/自动穿孔铆接(SPR):使用高速机械紧固工艺对板材(通常是钢和铝合金)进行点连接 。螺栓连接:使用预钻孔插入螺栓和螺母,可以将其拧紧并锁定以将两种相似或不同的材料结合在一起 。激光点焊(LSW):使用先进的激光系统创建一个将金属熔化成刚性连接的焊点 。流动钻孔螺钉(FDS):用于自穿孔和挤压紧固件连接金属薄板层 。这结合了摩擦钻削和螺纹成型的特性,因为螺钉既是紧固件又是钻攻工具 。
图片来源:汽车研究–汽车技术路线图(2017)
已经下降的点焊将通过专用胶粘剂迅速被普及,这种胶粘剂可以尽可能有效地连接塑料和金属零件 。随着新材料的引入,焊接坯料和铆接也可能成为最突出的装配技术之一 。
汽车制造材料和工艺将如何发展?
CAR报告中提供的汽车制造时间表或“路线图”是根据当前材料和工艺趋势对未来进行的计算 。虽然预测永远不能完全准确,但它们提供了一种计算方法,考虑了技术和成本竞争障碍 。
每种创新的制造技术和材料都有可能影响预计时间表的因素 。根据这些因素,可以加快或推迟行业的广泛采用 。
促成因素
燃油经济性:较轻的材料将导致更轻的车辆,需要更少的燃料推进 。燃油经济性对消费者来说是一个很有吸引力的卖点,因此汽车制造商将努力满足这一需求 。减少车辆排放:法规要求可能会迫使汽车制造商提高燃油经济性,以减少温室气体(GHG)排放 。自动驾驶:自动驾驶汽车比需要驾驶的汽车有更多的部件 。这种额外的重量和空间需要通过减轻其他部分来抵消 。电动动力总成:电力发动机和电池比现代内燃机还重 。向电力传动系统的转变需要其他更轻的材料来弥补 。新增内容:驾驶员希望每个模型都能改善车辆的功能 。为此,部件需要随着时间的推移变得更轻,否则燃油经济性将受到影响 。
威胁因素
混合材料连接:材料之间的熔点差异意味着必须创新传统的焊接技术 。腐蚀:长时间暴露在湿气中会分解新材料,从而导致车辆系统故障 。热膨胀:当零件进入烤漆炉时,某些材料制成的零件可能会膨胀或涂覆的方式与其他材料不同 。循环时间:由创新材料制成的零件需要以与传统技术相似的速度制造,以确保相似的产量 。成本:碳纤维等新材料的成本可能比传统材料高得多 。供应链:世界各地的制造商必须能够采购材料并维护用于加工的设备 。难以在世界范围内复制更复杂的材料,从而导致供应链中断 。报废回收:汽车报废后,汽车材料应可回收 。一些高级材料不符合回收要求 。维修:使用更复杂的材料,维修成本会更高,这会增加拥有成本,包括持续的维护费用 。人才缺口:工程师和制造工厂工人需要接受有关新的复杂材料和工艺的培训 。

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