Ligera y segura, la tecnología de termoformado le dice ¿Cuál es la tecnología negra de la carrocería de una sola pieza?

Con la mejora continua de los requisitos de seguridad de los vehículos de los usuarios, la seguridad de los automóviles está mejorando y mejorando rápidamente, y también se ha convertido en el primer factor de consideración para los usuarios al elegir un modelo. Además de la seguridad activa, que puede prevenir accidentes antes de que ocurran, los fabricantes de automóviles prestan cada vez más atención al desarrollo de la seguridad pasiva del propio vehículo. Como última línea de defensa para proteger a los pasajeros, las tecnologías relacionadas del cuerpo también están mejorando constantemente. Al mismo tiempo, reducir el peso corporal para lograr el objetivo de ahorro de energía y reducción de emisiones también se ha convertido en la dirección de los esfuerzos entre los principales fabricantes de equipos originales y proveedores. Para adaptarse a esta tendencia de desarrollo, las principales empresas relacionadas han desarrollado aceros de alta resistencia para piezas de carrocería y, al mismo tiempo, el problema de formar aceros de alta resistencia a temperatura ambiente es difícil. Como resultado, surgió la tecnología de termoformado.

Es cierto que la tecnología de conformado en caliente se desarrolló principalmente para placas de acero de alta resistencia en una etapa inicial. El proceso es el siguiente: primero, la placa de acero de aleación de boro con una resistencia de 500-600 MPa a temperatura ambiente se calienta a 850-950 °C para austenitizarla uniformemente y luego se envía al interior. Se estampa y se forma en un molde con un sistema de enfriamiento y finalmente se enfría rápidamente para convertir la austenita en martensita, de modo que las piezas estampadas se endurezcan y la resistencia mejore enormemente para lograr el propósito de seguridad de las instalaciones. Precisamente porque el uso de acero de alta resistencia hace que la carrocería del automóvil sea más fuerte y segura. Al mismo tiempo, en comparación con otros materiales, el acero conformado en caliente tiene una rentabilidad más alta. Por lo tanto, su uso se ha mejorado continuamente en los últimos años y la tecnología de conformado en caliente se ha convertido gradualmente en una aplicación. La tecnología negra en el cuerpo.

Sin embargo, para el diseño y los desarrolladores de la carrocería del automóvil, todavía es necesario lograr continuamente el peso ligero de la carrocería y al mismo tiempo garantizar el rendimiento de seguridad. Por lo tanto, con la mejora de las capacidades de diseño y la mejora de los requisitos funcionales, en los últimos años es adecuado para diversas posiciones del cuerpo para cumplir las funciones de varias partes. Los nuevos procesos de conformado en caliente, los nuevos materiales y los nuevos diseños demandados también siguen la tendencia. Gasgoo hizo un balance de cinco tecnologías actuales de estampado y conformado en caliente que combinan nuevos procesos y nuevos materiales.

Estampado de carrocería de una pieza, crédito de imagen: Tesla


Acero conformado en caliente laminado en caliente de flujo corto


Desde la perspectiva del desarrollo sostenible, la baja carbonización de la industria del automóvil ya no puede depender únicamente de la conservación de energía y la reducción de emisiones durante el servicio del vehículo, sino que también requiere una baja carbonización de todos los procesos en todo el ciclo de vida, desde el diseño, la fabricación, el uso hasta el reciclaje. La tecnología de laminación de flujo corto con las ventajas de un bajo consumo de energía ha entrado gradualmente en el campo de visión de los ingenieros de productos automotrices. En comparación con el proceso de laminación en caliente convencional, el consumo de energía del proceso de colada y laminación continua de planchón fino se reduce en más del 50%. Las características del proceso de colada y laminación continua de losas delgadas, solidificación rápida y laminación directa son especialmente adecuadas para el desarrollo de productos de acero de alta resistencia laminados en caliente de calibre delgado.

Se entiende que las principales acerías nacionales han desarrollado acero conformado en caliente de flujo corto CSP (producción de tiras compactas), el rendimiento es casi el mismo que el del acero conformado en caliente existente y las piezas de aplicación también pueden ser consistentes con el acero conformado en caliente existente. Una característica importante de este tipo de material es que reduce el consumo de energía en la producción de materias primas, que es la dirección del desarrollo sostenible en el futuro. Lingyun Co., Ltd. ha obtenido proyectos de termoformado FAW Audi Q5, FAW-Volkswagen CC, X55 a través de tecnología de termoformado; ha realizado el suministro de productos termoformados de chapa gruesa desigual en los modelos Volkswagen; obtuvo 14 tipos de 20 productos termoformados de BYD.

Tecnología de termoformado de sección variable


La tecnología de termoformado de sección transversal variable se refiere al uso de una lámina de material con espesor de sección transversal variable para estampado en caliente. El proceso de conformado por estampado en caliente no es diferente del conformado en caliente tradicional. Este tipo de placa con espesor de sección variable puede diseñar la transición de espesor de la placa y la tira de acuerdo con las características del cambio de fuerza de las piezas, y realizar la reducción del peso estructural bajo la premisa de garantizar el rendimiento a través de productos personalizados. En 2006, el Dodge Caliber y el BMW X5 fueron los primeros automóviles en incorporar componentes endurecidos laminados y estampados personalizados en la carrocería.

Tecnología de conformado en caliente de fortalecimiento segmentario.


Gestamp, un conocido proveedor europeo de carrocerías, tiene la investigación más profunda sobre esta tecnología y la compañía ha obtenido recientemente patentes relacionadas. Sobre la base del estampado tradicional de estaciones múltiples, Gestamp fusiona troqueles de diferentes pasos en una sola estación, lo que puede completar continuamente esta tecnología de conformado en caliente, lo que también significa que es una tecnología revolucionaria en el laminador de troqueles. I+D. Debido al problema de la resistencia del material, es necesario garantizar que se pueda lograr la tecnología de estampado en caliente sobre la base del proceso tradicional de estampado en frío y la eficiencia, por lo que Gestamp combina las tecnologías de estampado continuo y estampado en caliente del estampado en frío. Además, en cuanto a materiales, la aplicación actual es la aplicación sintética de una variedad de materiales. Por ejemplo, existen aplicaciones de aluminio y aplicaciones de fibra de carbono, que no solo cumplen con los requisitos de seguridad tradicionales, sino que también satisfacen las necesidades de peso ligero. En tecnología de estampación en caliente, Gestamp lleva muchos años innovando en la tecnología de aldabas de una sola pieza.

Cabe mencionar que Gestamp ya tiene presencia en China. Su empresa conjunta con Hainachuan, un conocido proveedor de piezas de automóviles en China, se puso en funcionamiento en 2018. La inversión en la nueva fábrica superó los 50 millones de euros (390 millones de RMB). ), con más de 250 empleados, dedicados a la estampación y montaje de carrocerías y componentes de chasis de automoción.

Taller Gestamp Smart, Fuente de la imagen: Gestamp


Tecnología de termoformado personalizada por láser


En 2019, el sistema de anillo interno y externo de puerta delantera con soldadura láser por estampado en caliente se aplicó por primera vez en el modelo Acura RDX, y la tecnología de conformado en caliente por soldadura láser a medida quedó profundamente grabada en las mentes de los ingenieros de materiales automotrices nacionales. De hecho, ya en 2014, el modelo Acura MDX mostró al mundo una aldaba exterior soldada con láser.

La tecnología de termoformado con soldadura personalizada por láser se refiere a la tecnología que utiliza energía láser para ensamblar y soldar placas de diferentes materiales, espesores de placas y recubrimientos para formar una placa completa y luego estampar en caliente en su conjunto antes del proceso de estampado en caliente. La aparición de la tecnología de piezas en bruto soldadas a medida resuelve el problema de las placas ultra anchas y los diferentes requisitos de rendimiento del proceso para diferentes piezas, y desempeña un papel importante en la reducción del peso corporal, la reducción de los costos de los vehículos, el ahorro de energía y la protección del medio ambiente. En la actualidad, los principales proveedores de acero conformado en caliente soldado a medida con láser son: ArcelorMittal, ThyssenKrupp Steel, Nippon Steel, Baosteel Co., Ltd.

Tecnología de conformado en caliente de aleación de aluminio de alta resistencia


Aunque es difícil deshacerse del estatus del acero como material principal de la carrocería de un automóvil en un corto período de tiempo en vista de los requisitos de resistencia de la carrocería, el precio de los materiales livianos y el nivel de tecnología de procesamiento, la carrocería es un área con gran potencial para aligerar el peso, y el uso de aleaciones de aluminio puede reducir el peso en aproximadamente un 40%. %, todavía hay muchas empresas que siguen rompiendo fronteras en el campo del conformado en caliente de aleaciones de aluminio de alta resistencia.

La tecnología de enfriamiento y conformado en caliente de aleación de aluminio de alta resistencia (patente HFQ), una tecnología revolucionaria de conformado en caliente de aleación de aluminio, fue desarrollada por Impression Technology, una empresa británica, introducida en China a través de Changchun Jiwen, y estableció una línea de producción en masa a gran escala en China. Esta tecnología es una tecnología de fabricación liviana y de estampado en caliente de aleación de aluminio de bajo costo, alta eficiencia, baja inversión y alto rendimiento. Logra ligereza y reducción de peso mediante la integración de piezas estampadas y el uso de aleaciones de aluminio de alta resistencia para reducir el espesor de las piezas. Ante la reducción del número de moldes y piezas diseñadas y fabricadas, se reduce el coste total de inversión. Esta tecnología puede reducir el peso de las piezas entre un 20% y un 40%. Al mismo tiempo, las piezas estampadas formadas no tienen recuperación elástica. El diseño de moldes y piezas estampadas no requiere consideración de compensación de recuperación elástica, lo que acorta en gran medida el ciclo de desarrollo y mejora la repetibilidad de la precisión dimensional del producto de alto nivel. y controlabilidad, mejorando enormemente la flexibilidad de diseño del equipo de ingeniería.

Carrocería de aleación de aluminio de alta resistencia, crédito de la foto: Ford


Nuevas tecnologías y nuevos materiales crean un nuevo mercado para el termoformado


La producción de automóviles de China sigue aumentando, los requisitos de peso ligero, ahorro de energía y reducción de emisiones y las normas de seguridad cada vez más estrictas para los automóviles han brindado una amplia oportunidad de mercado para el acero estampado en caliente. En comparación con materiales livianos como la aleación de magnesio y aluminio y la fibra de carbono, el acero conformado en caliente tiene emisiones en su ciclo de vida relativamente bajas, de modo que no sólo reduce las emisiones en la etapa de fabricación, sino que también mantiene una capacidad de reducción de emisiones relativamente competitiva en la etapa de uso automotriz. Propicio para la realización de objetivos de ahorro de energía en todo el ciclo de vida de los automóviles. El desarrollo de vehículos inteligentes puede reducir hasta cierto punto los problemas tradicionales de colisión activa y pasiva, como los accidentes de tráfico, pero aparecerán nuevos peligros ocultos de la seguridad de la información de la red en el campo de los vehículos inteligentes. Por lo tanto, una vez que ocurre un accidente de seguridad, los pasajeros pueden sufrir más lesiones fatales. dañar.

Por lo tanto, la seguridad estructural pasiva seguirá siendo el requisito de diseño más básico para los automóviles, y todavía se necesita acero automotriz de alta resistencia para aumentar el rendimiento de seguridad. Muchas empresas nacionales y extranjeras han demostrado sus soluciones innovadoras en termoformado, y cada unidad, desde el diseño hasta la producción, tiene sus propias ideas de aplicación únicas.