Die leichte und sichere Thermoformungstechnologie verrät Ihnen, was die schwarze Technologie einer einteiligen Karosserie ist.

Mit der kontinuierlichen Verbesserung der Anforderungen der Benutzer an die Fahrzeugsicherheit verbessert sich die Sicherheit von Automobilen rasant und ist auch zum ersten Überlegungsfaktor für Benutzer bei der Auswahl eines Modells geworden. Neben der aktiven Sicherheit, die Unfälle verhindern kann, bevor sie passieren, legen Automobilhersteller immer mehr Wert auf die Entwicklung der passiven Sicherheit des Fahrzeugs selbst. Als letzte Verteidigungslinie zum Schutz der Passagiere werden auch die entsprechenden Technologien der Karosserie ständig verbessert. Gleichzeitig ist die Reduzierung des Körpergewichts zur Erreichung des Ziels der Energieeinsparung und Emissionsreduzierung auch zur Richtung der Bemühungen zwischen Mainstream-OEMs und Zulieferern geworden. Um sich an diesen Entwicklungstrend anzupassen, haben große verbundene Unternehmen hochfeste Stähle für Karosserieteile entwickelt, und gleichzeitig ist das Problem der Umformung hochfester Stähle bei Raumtemperatur schwierig. Daraus entstand die Thermoformtechnik.

Zwar wurde die Warmumformtechnik in der Anfangsphase hauptsächlich für hochfeste Stahlbleche entwickelt. Der Prozess ist wie folgt: Zuerst wird die Platte aus borlegiertem Stahl mit einer Festigkeit von 500–600 MPa bei Raumtemperatur auf 850–950 °C erhitzt, um sie gleichmäßig austenitisiert zu machen, und dann in den Innenraum geschickt. Es wird in einer Form mit einem Kühlsystem gestanzt und geformt und schließlich schnell abgekühlt, um Austenit in Martensit umzuwandeln, sodass die gestanzten Teile gehärtet werden und die Festigkeit erheblich verbessert wird, um den Zweck der Anlagensicherheit zu erreichen. Gerade weil die Verwendung von hochfestem Stahl die Karosserie stärker und sicherer macht. Gleichzeitig weist warmumgeformter Stahl im Vergleich zu anderen Materialien ein höheres Preis-Leistungs-Verhältnis auf. Daher wurde der Einsatz in den letzten Jahren kontinuierlich verbessert und die Warmumformtechnik hat sich nach und nach zu einer Anwendung entwickelt. Die schwarze Technik im Körper.

Für das Design und die Entwickler der Karosserie ist es jedoch immer noch notwendig, das Leichtgewicht der Karosserie kontinuierlich zu realisieren und gleichzeitig die Sicherheitsleistung sicherzustellen. Daher ist es mit der Verbesserung der Designfähigkeiten und der Verbesserung der Funktionsanforderungen in den letzten Jahren für verschiedene Körperpositionen geeignet, die Funktionen verschiedener Teile zu erfüllen. Auch neue Warmumformverfahren, neue Materialien und neue Designs folgen dem Trend und sind gefragt. Gasgoo zog eine Bestandsaufnahme von fünf aktuellen Mainstream-Stanz- und Warmumformtechnologien, die neue Prozesse und neue Materialien kombinieren.

Einteilige Karosserieprägung, Bildnachweis: Tesla


Warmgewalzter, warmumgeformter Kurzflussstahl


Aus Sicht einer nachhaltigen Entwicklung kann die CO2-arme Automobilindustrie nicht mehr nur auf Energieeinsparung und Emissionsreduzierung während der Fahrzeugwartung basieren, sondern erfordert auch eine CO2-arme Reduzierung aller Prozesse im gesamten Lebenszyklus von der Konstruktion über die Herstellung und Nutzung bis hin zum Recycling. Die Kurzflusswalztechnologie mit den Vorteilen eines geringen Energieverbrauchs ist nach und nach in das Blickfeld der Automobilproduktingenieure gerückt. Im Vergleich zum herkömmlichen Warmwalzverfahren wird der Energieverbrauch des Dünnbrammen-Stranggieß- und Walzverfahrens um mehr als 50 % reduziert. Die Prozesseigenschaften des Dünnbrammen-Stranggießens und -Walzens, der schnellen Erstarrung und des Direktwalzens eignen sich besonders für die Entwicklung dünnwandiger warmgewalzter hochfester Stahlprodukte.

Es versteht sich, dass inländische Mainstream-Stahlwerke CSP-Kurzfluss-Warmumformstahl (Compact Strip Production) entwickelt haben, dessen Leistung nahezu mit der des vorhandenen Warmumformstahls übereinstimmt und die Anwendungsteile auch mit dem vorhandenen Warmumformstahl übereinstimmen können. Ein wesentliches Merkmal dieser Art von Material besteht darin, dass es den Energieverbrauch bei der Produktion von Rohstoffen reduziert, was die Richtung einer nachhaltigen Entwicklung in der Zukunft darstellt. Lingyun Co., Ltd. hat die Thermoformprojekte FAW Audi Q5, FAW-Volkswagen CC und X55 durch Thermoformtechnologie erhalten; hat die Lieferung von thermogeformten Produkten unterschiedlicher Dicke in Volkswagen-Modellen erkannt; hat 14 Typen von 20 thermogeformten Produkten von BYD erhalten.

Thermoformtechnologie mit variablem Querschnitt


Die Thermoformungstechnologie mit variablem Querschnitt bezieht sich auf die Verwendung einer Platte aus Plattenmaterial mit unterschiedlicher Querschnittsdicke zum Heißprägen. Der Warmumformprozess unterscheidet sich nicht vom herkömmlichen Warmumformen. Diese Art von Platte mit sich ändernder Querschnittsdicke kann den Dickenübergang von Platte und Streifen entsprechend den Eigenschaften der Kraftänderung der Teile gestalten und die strukturelle Gewichtsreduzierung unter der Voraussetzung realisieren, dass die Leistung durch kundenspezifische Produkte sichergestellt wird. Im Jahr 2006 waren der Dodge Caliber und der BMW X5 die ersten Autos, deren Karosserie speziell gerollte und gestanzte gehärtete Komponenten enthielt.

Technologie zur Segmentverstärkung durch Warmumformung


Gestamp, ein bekannter europäischer Karosseriezulieferer, betreibt die umfassendste Forschung zu dieser Technologie und hat kürzlich entsprechende Patente erhalten. Auf der Grundlage des traditionellen Stanzens mit mehreren Stationen führt Gestamp Matrizen verschiedener Stufen in einer Station zusammen, wodurch diese Warmumformtechnologie kontinuierlich fertiggestellt werden kann, was auch bedeutet, dass es sich um eine revolutionäre Technologie im Gesenkwalzwerk handelt. Forschung und Entwicklung. Aufgrund des Problems der Materialfestigkeit muss sichergestellt werden, dass die Heißprägetechnologie auf der Grundlage des traditionellen Kaltprägeverfahrens und der Effizienz erreicht werden kann. Daher kombiniert Gestamp die kontinuierlichen Präge- und Heißprägetechnologien des Kaltprägens miteinander. Darüber hinaus besteht die aktuelle Anwendung im Bereich der Materialien in der synthetischen Anwendung einer Vielzahl von Materialien. So gibt es beispielsweise Aluminiumanwendungen und Kohlefaseranwendungen, die nicht nur den klassischen Sicherheitsanforderungen, sondern auch den Anforderungen an Leichtbau gerecht werden. Im Bereich der Heißprägetechnik entwickelt Gestamp seit vielen Jahren die Technologie einteiliger Türklopfer weiter.

Erwähnenswert ist, dass Gestamp bereits eine Präsenz in China aufgebaut hat. Das Joint Venture mit Hainachuan, einem bekannten Autoteilelieferanten in China, wurde 2018 in Betrieb genommen. Die Investition in die neue Fabrik überstieg 50 Millionen Euro (390 Millionen RMB). ), mit mehr als 250 Mitarbeitern, spezialisiert auf das Stanzen und Zusammenbauen von Automobilrohkarosserien und Fahrwerkskomponenten.

Gestamp Smart Workshop, Bildquelle: Gestamp


Lasermaßgeschneiderte Thermoforming-Technologie


Im Jahr 2019 wurde das Heißpräge-Laserschweißsystem für innere und äußere Vordertürringe erstmals beim Acura RDX-Modell eingesetzt, und die Technologie des Laser-Schneidschweißens mit Heißumformung hat sich tief in den Köpfen einheimischer Automobilwerkstoffingenieure eingeprägt. Tatsächlich präsentierte das Acura MDX-Modell der Welt bereits 2014 einen lasergeschweißten äußeren Türklopfer.

Lasermaßgeschneiderte Thermoformschweißtechnologie bezieht sich auf die Technologie, bei der mithilfe von Laserenergie Platten aus unterschiedlichen Materialien, Plattendicken und Beschichtungen zusammengebaut und geschweißt werden, um eine ganze Platte zu bilden, und die dann als Ganzes vor dem Heißprägeprozess heißgeprägt wird. Das Aufkommen der maßgeschneiderten Rohlingstechnologie löst das Problem extrem breiter Bleche und unterschiedlicher Prozessleistungsanforderungen für verschiedene Teile und spielt eine wichtige Rolle bei der Reduzierung des Karosseriegewichts, der Reduzierung der Fahrzeugkosten, der Energieeinsparung und dem Umweltschutz. Derzeit sind die Hauptlieferanten von lasergeschweißtem Warmumformstahl: ArcelorMittal, ThyssenKrupp Steel, Nippon Steel, Baosteel Co., Ltd.

Hochfeste Warmumformtechnologie aus Aluminiumlegierung


Obwohl es angesichts der Festigkeitsanforderungen der Karosserie, des Preises für Leichtbaumaterialien und des Niveaus der Verarbeitungstechnologie schwierig ist, den Status von Stahl als Hauptmaterial für Automobilkarosserien in kurzer Zeit zu erschüttern, ist die Karosserie ein Bereich mit großem Potenzial für Leichtbau, und die Verwendung einer Aluminiumlegierung kann das Gewicht um etwa 40 % reduzieren. % gibt es immer noch viele Unternehmen, die im Bereich der Warmumformung hochfester Aluminiumlegierungen weiterhin Grenzen überschreiten.

Die hochfeste Warmumform- und Abschrecktechnologie für Aluminiumlegierungen (HFQ-Patent), eine revolutionäre Warmumformtechnologie für Aluminiumlegierungen, wurde von Impression Technology, einem britischen Unternehmen, entwickelt, über Changchun Jiwen in China eingeführt und in China eine groß angelegte Massenproduktionslinie eingerichtet. Bei dieser Technologie handelt es sich um eine kostengünstige, hocheffiziente, leistungsstarke Heißpräge- und Leichtbautechnologie aus Aluminiumlegierungen mit geringen Investitionen. Leichtbau und Gewichtsreduzierung werden durch die Integration von Stanzteilen und den Einsatz hochfester Aluminiumlegierungen zur Reduzierung der Teiledicke erreicht. Aufgrund der Verringerung der Anzahl der entworfenen und hergestellten Formen und Teile werden die Gesamtinvestitionskosten gesenkt. Diese Technologie kann das Gewicht von Teilen um 20–40 % reduzieren. Gleichzeitig weisen die umgeformten Stanzteile keine Rückfederung auf. Bei der Konstruktion von Stanzteilen und Formen ist keine Berücksichtigung der Rückfederungskompensation erforderlich, was den Entwicklungszyklus erheblich verkürzt und die Wiederholbarkeit einer hohen Maßgenauigkeit des Produkts verbessert. und Steuerbarkeit, wodurch die Designflexibilität des Ingenieurteams erheblich verbessert wird.

Karosserie aus hochfester Aluminiumlegierung, Bildnachweis: Ford


Neue Technologien und neue Materialien schaffen einen neuen Markt für das Thermoformen


Chinas Automobilproduktion nimmt weiter zu, die Anforderungen an geringes Gewicht, Energieeinsparung und Emissionsreduzierung sowie immer strengere Automobilsicherheitsvorschriften haben eine breite Marktchance für Warmumformstahl geschaffen. Im Vergleich zu Leichtbaumaterialien wie Magnesium-Aluminium-Legierungen und Kohlefasern weist warmumgeformter Stahl relativ niedrige Lebenszyklusemissionen auf, so dass er nicht nur die Emissionen in der Herstellungsphase reduziert, sondern auch eine relativ wettbewerbsfähige Fähigkeit zur Emissionsreduzierung in der Automobilnutzungsphase aufrechterhält. Fördert die Verwirklichung von Energiesparzielen im gesamten Lebenszyklus von Automobilen. Die Entwicklung intelligenter Fahrzeuge kann herkömmliche aktive und passive Kollisionsprobleme wie Verkehrsunfälle bis zu einem gewissen Grad reduzieren, im Bereich intelligenter Fahrzeuge werden jedoch neue versteckte Gefahren der Netzwerkinformationssicherheit auftauchen. Daher kann es bei einem Sicherheitsunfall dazu kommen, dass Passagiere mehr tödliche Verletzungen erleiden. Schaden.

Daher wird die passive Struktursicherheit immer noch die grundlegendste Konstruktionsanforderung für Automobile sein, und hochfester Automobilstahl wird weiterhin benötigt, um die Sicherheitsleistung zu erhöhen. Viele in- und ausländische Unternehmen haben ihre innovativen Lösungen im Thermoformen demonstriert, und jede Einheit vom Design bis zur Produktion hat ihre eigenen, einzigartigen Anwendungsideen.