Leve e segura, a tecnologia de termoformagem diz qual é a tecnologia preta da carroceria inteiriça?

Com a melhoria contínua dos requisitos dos usuários em relação à segurança veicular, a segurança dos automóveis está melhorando e melhorando rapidamente, e também se tornou o primeiro fator de consideração para os usuários na escolha de um modelo. Além da segurança ativa, que pode prevenir acidentes antes que eles ocorram, as montadoras têm prestado cada vez mais atenção ao desenvolvimento da segurança passiva do próprio veículo. Como última linha de defesa para proteger os passageiros, as tecnologias relacionadas do corpo também estão em constante aperfeiçoamento. Ao mesmo tempo, a redução do peso corporal para atingir a meta de economia de energia e redução de emissões também se tornou a direção dos esforços entre os principais OEMs e fornecedores. Para se adaptar a esta tendência de desenvolvimento, grandes empresas relacionadas desenvolveram aços de alta resistência para partes do corpo e, ao mesmo tempo, o problema de formar aços de alta resistência à temperatura ambiente é difícil. Como resultado, surgiu a tecnologia de termoformação.

É verdade que a tecnologia de conformação a quente foi desenvolvida principalmente para chapas de aço de alta resistência na fase inicial. O processo é o seguinte: primeiro, a placa de aço-liga de boro com resistência de 500-600 MPa à temperatura ambiente é aquecida a 850-950 ° C para torná-la austenitizada uniformemente e depois enviada para o interior. É estampado e formado em um molde com sistema de resfriamento e, finalmente, resfriado rapidamente para converter a austenita em martensita, de modo que as peças estampadas sejam endurecidas e a resistência seja bastante melhorada para atingir o objetivo de segurança das instalações. Precisamente porque o uso de aço de alta resistência torna a carroceria do carro mais resistente e segura. Ao mesmo tempo, em comparação com outros materiais, o aço formado a quente apresenta um desempenho de custo mais elevado. Portanto, seu uso tem sido continuamente melhorado nos últimos anos, e a tecnologia de conformação a quente tornou-se gradualmente uma aplicação. A tecnologia negra no corpo.

No entanto, para o design e desenvolvedores da carroceria do carro, ainda é necessário realizar continuamente o peso leve da carroceria, garantindo ao mesmo tempo o desempenho de segurança. Portanto, com a melhoria das capacidades de design e a melhoria dos requisitos funcionais, é adequado para diversas posições do corpo nos últimos anos para atender às funções de diversas partes. Novos processos de conformação a quente, novos materiais e novos designs exigidos também seguem a tendência. A Gasgoo fez um balanço de cinco tecnologias atuais de estampagem e conformação a quente que combinam novos processos e novos materiais.

Estampagem corporal em peça única, crédito da imagem: Tesla


Aço laminado a quente de fluxo curto e formado a quente


Do ponto de vista do desenvolvimento sustentável, a baixa carbonização da indústria automóvel já não pode depender apenas da conservação de energia e da redução de emissões durante o serviço do veículo, mas também requer uma baixa carbonização de todos os processos em todo o ciclo de vida, desde a concepção, fabrico, utilização até à reciclagem. A tecnologia de laminação de fluxo curto com as vantagens do baixo consumo de energia entrou gradativamente no campo de visão dos engenheiros de produtos automotivos. Comparado com o processo convencional de laminação a quente, o consumo de energia do processo de lingotamento e laminação contínua de placas finas é reduzido em mais de 50%. As características do processo de fundição e laminação contínua de placas finas, solidificação rápida e laminação direta são especialmente adequadas para o desenvolvimento de produtos de aço de alta resistência laminados a quente de calibre fino.

Entende-se que as principais siderúrgicas nacionais desenvolveram aço formado a quente de fluxo curto CSP (produção de tiras compactas), o desempenho é quase o mesmo do aço formado a quente existente e as peças de aplicação também podem ser consistentes com o aço formado a quente existente. Uma das principais características deste tipo de material é que reduz o consumo de energia na produção de matérias-primas, que é a direção do desenvolvimento sustentável no futuro. Lingyun Co., Ltd. obteve projetos de termoformação FAW Audi Q5, FAW-Volkswagen CC, X55 através da tecnologia de termoformação; percebeu o fornecimento de produtos termoformados de chapa grossa desigual nos modelos Volkswagen; obteve 14 tipos de 20 produtos termoformados da BYD.

Tecnologia de Termoformagem de Seção Variável


A tecnologia de termoformagem de seção transversal variável refere-se ao uso de uma folha de material em folha com espessura de seção transversal variável para estampagem a quente. O processo de conformação por estampagem a quente não é diferente da conformação a quente tradicional. Este tipo de placa com espessura de seção variável pode projetar a transição de espessura da placa e tira de acordo com as características da mudança de força das peças, e realizar a redução do peso estrutural com a premissa de garantir o desempenho por meio de produtos customizados. Em 2006, o Dodge Caliber e o BMW X5 foram os primeiros carros a apresentar componentes endurecidos laminados e estampados personalizados na carroceria.

Tecnologia de conformação a quente para fortalecimento segmentar


A Gestamp, um conhecido fornecedor europeu de carrocerias, possui as pesquisas mais aprofundadas sobre esta tecnologia e a empresa obteve recentemente patentes relacionadas. Com base na estampagem tradicional de múltiplas estações, a Gestamp funde matrizes de diferentes etapas em uma estação, que pode completar continuamente esta tecnologia de conformação a quente, o que também significa que é uma tecnologia revolucionária em laminadores de matrizes. P&D. Devido ao problema da resistência do material, é necessário garantir que ele possa alcançar a tecnologia de estampagem a quente com base no processo tradicional de estampagem a frio e na eficiência, de modo que a Gestamp combina as tecnologias de estampagem contínua e estampagem a quente da estampagem a frio. Além disso, em termos de materiais, a aplicação atual é a aplicação sintética de uma variedade de materiais. Por exemplo, existem aplicações de alumínio e aplicações de fibra de carbono, que não apenas atendem aos requisitos de segurança tradicionais, mas também atendem às necessidades de peso leve. Na tecnologia de hot stamping, a Gestamp vem inovando há muitos anos a tecnologia de aldravas inteiriças.

Vale ressaltar que a Gestamp já marcou presença na China. A sua joint venture com a Hainachuan, um conhecido fornecedor de autopeças na China, entrou em operação em 2018. O investimento na nova fábrica ultrapassou os 50 milhões de euros (390 milhões de RMB). ), com mais de 250 colaboradores, dedicados à estamparia e montagem de carrocerias automotivas e componentes de chassis.

Gestamp Smart Workshop, fonte da imagem: Gestamp


Tecnologia de termoformagem personalizada a laser


Em 2019, o sistema de anel de porta frontal interno e externo de soldagem a laser de estampagem a quente foi aplicado pela primeira vez no modelo Acura RDX, e a tecnologia de moldagem a quente de soldagem sob medida a laser ficou profundamente impressa nas mentes dos engenheiros de materiais automotivos nacionais. Na verdade, já em 2014, o modelo Acura MDX mostrou ao mundo uma aldrava externa soldada a laser.

A tecnologia de termoformagem de soldagem sob medida a laser refere-se à tecnologia de uso de energia laser para montar e soldar placas de diferentes materiais, espessuras de placas e revestimentos para formar uma placa inteira e, em seguida, estampagem a quente como um todo antes do processo de estampagem a quente. O surgimento da tecnologia de blanks soldados sob medida resolve o problema de placas ultralargas e diferentes requisitos de desempenho de processo para diferentes peças e desempenha um papel importante na redução do peso corporal, redução de custos de veículos, economia de energia e proteção ambiental. Atualmente, os principais fornecedores de aço moldado a quente soldado a laser são: ArcelorMittal, ThyssenKrupp Steel, Nippon Steel, Baosteel Co., Ltd.

Tecnologia de conformação a quente de liga de alumínio de alta resistência


Embora seja difícil abalar o status do aço como principal material da carroceria de um automóvel em um curto período de tempo, tendo em vista os requisitos de resistência da carroceria, o preço dos materiais leves e o nível de tecnologia de processamento, mas a carroceria é uma área com grande potencial de leveza, e o uso de liga de alumínio pode reduzir o peso em cerca de 40%. %, ainda existem muitas empresas que continuam a romper fronteiras no campo da conformação a quente de ligas de alumínio de alta resistência.

A tecnologia de conformação a quente + têmpera de liga de alumínio de alta resistência (patente HFQ), uma tecnologia revolucionária de conformação a quente de liga de alumínio, foi desenvolvida pela Impression Technology, uma empresa britânica, introduzida na China através de Changchun Jiwen, e estabeleceu uma linha de produção em massa em grande escala na China. Esta tecnologia é de baixo custo, alta eficiência, baixo investimento, estampagem a quente de liga de alumínio de alto desempenho e tecnologia de fabricação leve. Consegue leveza e redução de peso através da integração de peças estampadas e do uso de ligas de alumínio de alta resistência para reduzir a espessura das peças. Tendo em vista a redução do número de moldes e peças projetadas e fabricadas, o custo total do investimento é reduzido. Esta tecnologia pode reduzir o peso das peças em 20% -40%. Ao mesmo tempo, as peças estampadas formadas não apresentam retorno elástico. O projeto de estampagem de peças e moldes não requer consideração de compensação de retorno elástico, o que encurta muito o ciclo de desenvolvimento e aumenta a repetibilidade da precisão dimensional do produto de alto nível. e controlabilidade, melhorando significativamente a flexibilidade de projeto da equipe de engenharia.

Corpo em liga de alumínio de alta resistência, crédito da foto: Ford


Novas tecnologias e novos materiais criam um novo mercado para termoformagem


A produção automóvel da China continua a aumentar, os requisitos de leveza, poupança de energia e redução de emissões e regulamentos de segurança automóvel cada vez mais rigorosos proporcionaram uma ampla oportunidade de mercado para o aço estampado a quente. Comparado com materiais leves, como liga de magnésio-alumínio e fibra de carbono, o aço formado a quente tem emissões de ciclo de vida relativamente baixas, de modo que não apenas reduz as emissões na fase de fabricação, mas também mantém uma capacidade de redução de emissões relativamente competitiva na fase de uso automotivo. Propício à realização de metas de economia de energia em todo o ciclo de vida dos automóveis. O desenvolvimento de veículos inteligentes pode reduzir, até certo ponto, os problemas tradicionais de colisão ativa e passiva, como acidentes de trânsito, mas novos perigos ocultos da segurança da informação da rede aparecerão no campo dos veículos inteligentes. Portanto, uma vez ocorrido um acidente de segurança, os passageiros podem sofrer mais lesões fatais. ferir.

Portanto, a segurança estrutural passiva ainda será o requisito mais básico de projeto para automóveis, e o aço automotivo de alta resistência ainda é necessário para aumentar o desempenho da segurança. Muitas empresas nacionais e estrangeiras demonstraram suas soluções inovadoras em termoformagem, e cada unidade, desde o projeto até a produção, tem suas próprias ideias de aplicação exclusivas.