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在全球“碳中和、碳達(dá)峰”的倡議下,新能源汽車、航空航天、軌道交通等行業(yè)對(duì)高性能輕量化結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的需求迫切,鋁合金等輕質(zhì)合金輕量化材料的應(yīng)用將逐年增加,倒逼著鋁加工行業(yè)向工業(yè)型材、深加工領(lǐng)域轉(zhuǎn)型升級(jí)。
鋁合金易氧化、熱導(dǎo)率和比熱容高、線膨脹系數(shù)大、合金元素易揮發(fā),其加工過(guò)程對(duì)傳統(tǒng)的焊接工藝提出了更高的要求。針對(duì)解決鋁合金焊接問(wèn)題,攪拌摩擦焊裝備及技術(shù)成為越來(lái)越多生產(chǎn)制造商的選擇,本期《鋁型材??费?qǐng)到高端智能焊接裝備供應(yīng)商——廣州瑞松威爾斯通智能裝備有限公司總經(jīng)理辛志,一同探討新機(jī)遇下鋁合金焊接技術(shù)裝備的最新成果及未來(lái)發(fā)展方向。
瞄準(zhǔn)鋁合金賽道,做焊接細(xì)分領(lǐng)域的領(lǐng)跑者
走進(jìn)瑞松科技展廳,有一塊新能源汽車電池托盤底板的樣板十分顯眼:整個(gè)底板渾然一體,每個(gè)連接處都平整光滑,毫無(wú)焊接痕跡,幾乎每位參觀者在細(xì)細(xì)觸摸感受后都忍不住發(fā)出驚嘆。
這塊底板是由瑞松科技旗下中德合資的廣州瑞松威爾斯通智能裝備有限公司自主研發(fā)的攪拌摩擦焊機(jī)器人系統(tǒng)焊接而成。該裝備能解決焊接過(guò)程中的裂紋和氣孔問(wèn)題,無(wú)飛邊、無(wú)火花飛濺,且減少了原有的打磨和清理工序。
“我們的客戶廣泛覆蓋汽車、摩托車、高鐵、航空航天、造船、電梯、3C電子等多個(gè)領(lǐng)域,這些領(lǐng)域?qū)?jié)能減排、新材料、輕量化的需求十分迫切,而鋁合金在成本、工藝、機(jī)械性能、可持續(xù)發(fā)展等方面都具有顯著優(yōu)勢(shì),無(wú)論是現(xiàn)在還是將來(lái),相信鋁合金都會(huì)是工業(yè)中的首選輕金屬材料?!睂?duì)于鋁應(yīng)用前景,辛志表示看好。
廣汽本田(汽車)車身總拼自動(dòng)化生產(chǎn)線
據(jù)了解,在全球汽車電動(dòng)化趨勢(shì)加速以及國(guó)內(nèi)“雙碳”戰(zhàn)略的加持之下,以新能源汽車為代表的鋁加工行業(yè)在今年上半年疫情反復(fù)的情況下,仍舊出現(xiàn)了需求井噴式發(fā)展,中汽協(xié)數(shù)據(jù)顯示,9月新能源汽車銷售了70.8 萬(wàn)輛,同比增長(zhǎng) 93.9%,市場(chǎng)占有率達(dá)到 27.1%。
對(duì)于瑞松威爾斯通來(lái)說(shuō),這些數(shù)據(jù)不僅是一個(gè)參考,更是實(shí)打?qū)嵉氖袌?chǎng)機(jī)遇?!盎叵胧昵埃瑖?guó)內(nèi)全年才銷售了2萬(wàn)臺(tái)新能源汽車。而上周我們拜訪客戶時(shí),他們希望瑞松威爾斯通作為可以自建生產(chǎn)線,直接組裝新能源電池,以滿足他們迫切的客戶訂單的交付要求。這十年來(lái),新能源汽車行業(yè)的發(fā)展用欣欣向榮形容是不夠的,可以說(shuō)是日新月異,突飛猛進(jìn)?!毙林鞠蛭覀兘榻B。
鋁合金是目前新能源汽車車身及零部件中的主要材料,在辛志看來(lái),隨著交通輕量化的推進(jìn),鋁代鋼的趨勢(shì)日趨明顯,而鋁合金的大批量使用同時(shí)又帶動(dòng)了鋁合金連接技術(shù)升級(jí)的需求,全新的鋁合金連接技術(shù)有著巨大的、長(zhǎng)周期的、全球化的市場(chǎng)需求空間,這也是瑞松威爾斯通選擇鋁合金焊接這條賽道的主要邏輯和動(dòng)力。
(廣汽)新能源汽車鋼鋁車身柔性智能焊裝產(chǎn)線
解決鋁加工痛點(diǎn),為鋁應(yīng)用插上騰飛的翅膀
深加工代表著鋁加工行業(yè)在上游的熔煉、軋制、擠壓、拉伸等基礎(chǔ)工藝過(guò)渡到進(jìn)一步的鑄造、焊接、切割甚至到拋光打磨等工藝,從低附加值材料領(lǐng)域如板材、帶材、管材、棒材、型材、線材等粗加工領(lǐng)域過(guò)渡到新能源汽車電池殼體及部件、高鐵車身部件、甚至3C領(lǐng)域的電腦、手機(jī)殼體等低能耗、高技術(shù)含量的高價(jià)值產(chǎn)品領(lǐng)域,在諸多的鋁材深加工環(huán)節(jié)之中,
焊接技術(shù)無(wú)疑是技術(shù)含量最高的,這是工業(yè)領(lǐng)域從零件到成品必備的粘合劑,也是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中主要的加工工藝。
受材料物理性能的影響,鋁合金的焊接過(guò)程中存在一定難度,目前市場(chǎng)上的鋁合金焊接主要面臨熱應(yīng)力、燒蝕蒸發(fā)、固態(tài)夾雜、氣孔塌陷等問(wèn)題的挑戰(zhàn),這也在一定程度上限制了鋁材應(yīng)用空間的拓展。如何解決這些問(wèn)題?瑞松威爾斯通給出了他們的回答。
辛志介紹:“攪拌摩擦焊這一先進(jìn)的焊接工藝是一項(xiàng)環(huán)保的固相連接技術(shù),具有焊縫質(zhì)量高、穩(wěn)定、焊后變形小等特點(diǎn),且在加工過(guò)程中無(wú)煙霧、無(wú)弧光、無(wú)飛濺、無(wú)需填充焊絲、無(wú)需開(kāi)坡口、無(wú)需焊前處理、無(wú)需保護(hù)氣,實(shí)現(xiàn)了輕量化材料如鈦合金、鋁合金、超高強(qiáng)鋼、碳素纖維等新型材料的環(huán)保、節(jié)能、高質(zhì)量的焊接,解決了鋁合金等低熔點(diǎn)材料焊接和異種材料焊接的難題,也降低了鋁合金焊接綜合成本,深受高端制造行業(yè)青睞,也是目前鋁合金材料焊接技術(shù)中應(yīng)用最廣泛也最有前景的一種技術(shù)?!?/span>
左:C型機(jī)攪拌摩擦焊 右:龍門式攪拌摩擦焊
憑借產(chǎn)品自身技術(shù)優(yōu)勢(shì)以及輕量化時(shí)代的發(fā)展趨勢(shì),瑞松威爾斯通的攪拌摩擦焊設(shè)備已在航空航天、鐵路機(jī)車、電力電子、新能源汽車等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,而作為專注于攪拌摩擦焊接技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新的企業(yè),瑞松威爾斯通也在根據(jù)市場(chǎng)變化及客戶需求的情況持續(xù)投入研發(fā)創(chuàng)新,推動(dòng)攪拌摩擦焊接技術(shù)升級(jí),依托于瑞松科技本身所具有的強(qiáng)大研發(fā)制造能力及與德國(guó)技術(shù)的強(qiáng)強(qiáng)融合,瑞松威爾斯通的攪拌摩擦焊接技術(shù)水平和成熟度得以持續(xù)提升,其第三代攪拌摩擦焊設(shè)備Nadel“針”系列產(chǎn)品已獲得歐盟CE認(rèn)證,在滿足綠色制造這一指標(biāo)基礎(chǔ)上,更結(jié)合了機(jī)器人的優(yōu)勢(shì),兼具高柔性、高效率、智能化的特性,深受客戶青睞。據(jù)了解,目前瑞松威爾斯通和母公司已經(jīng)取得了摩擦焊發(fā)明專利6項(xiàng),實(shí)用新型2項(xiàng),軟件著作權(quán)2項(xiàng),今年還有7項(xiàng)專利在申請(qǐng)中。
瑞松威爾斯通機(jī)器人式攪拌摩擦焊智能裝備
底氣源于硬實(shí)力,高效焊接助力鋁加工行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)
瑞松威爾斯通在攪拌摩擦焊技術(shù)應(yīng)用上,結(jié)合了廣州瑞松智能科技股份有限公司與德國(guó)IBG集團(tuán)在市場(chǎng)、技術(shù)和人才等方面的優(yōu)勢(shì)以及在智能制造、高端裝備、機(jī)器人應(yīng)用等領(lǐng)域多年技術(shù)經(jīng)驗(yàn)和市場(chǎng)經(jīng)驗(yàn),專注于為中國(guó)及全球客戶提供高質(zhì)輕量化材料的智能化、數(shù)字化焊接及相關(guān)領(lǐng)域的攪拌摩擦焊接(FSW)、激光焊接(LBW)、冷金屬過(guò)渡焊接(CMT)、氣體保護(hù)焊接(TIG、MIG、MAG)等先進(jìn)的連接技術(shù)系統(tǒng)方案,是目前國(guó)內(nèi)及全球領(lǐng)先的攪拌摩擦焊接設(shè)備制造企業(yè)之一。
瑞松科技園(俯瞰圖)
為什么瑞松威爾斯通可以在短短幾年內(nèi)做到行業(yè)領(lǐng)先?
辛志認(rèn)為主要這來(lái)源于三個(gè)方面的優(yōu)勢(shì):“第一是人才優(yōu)勢(shì),瑞松威爾斯通目前有90%以上的員工擁有大學(xué)本科以上學(xué)歷,很多都是焊接、電控領(lǐng)域的專家,憑借自身及外部技術(shù)資源的基礎(chǔ),瑞松還培養(yǎng)了和引進(jìn)了多名博士、碩士及高工人才”。
“第二是技術(shù)優(yōu)勢(shì),在這些頂尖技術(shù)人才的帶領(lǐng)下,瑞松逐步攻克了高剛度、多自由度、智能化攪拌摩擦焊接裝備,基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的焊接工藝數(shù)據(jù)庫(kù)及高強(qiáng)韌、長(zhǎng)壽命攪拌頭等多項(xiàng)尖端技術(shù),這些技術(shù)優(yōu)勢(shì)是瑞松威爾斯通人的底氣,也是瑞松威爾斯通產(chǎn)品的中氣”。
“第三是品牌優(yōu)勢(shì),我們的友好合作伙伴——德國(guó)IBG工業(yè)聯(lián)合集團(tuán)成立于1921年,在全球擁有70多家子公司,活躍于全球焊接技術(shù)、建筑化學(xué)、機(jī)械工程和部件制造等相關(guān)領(lǐng)域。特別是在焊接技術(shù)領(lǐng)域,其是全球最大的機(jī)器人焊槍制造專業(yè)公司,僅歐洲的市場(chǎng)份額已在70%以上。作為德國(guó)IBG的成員,瑞松威爾斯通在國(guó)外有著全世界70多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的銷售和技術(shù)觸角,作為瑞松下屬企業(yè)我們?cè)趪?guó)內(nèi)有著近千家潛在的活躍客戶以及強(qiáng)大的軟件開(kāi)發(fā)能力,基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的焊接工藝數(shù)據(jù)庫(kù)和我們?cè)O(shè)備的先進(jìn)的離線編程功能就是由我們集團(tuán)內(nèi)部的飛數(shù)軟件開(kāi)發(fā)出來(lái)的,這樣的聯(lián)合使得我們?cè)跀嚢枘Σ凉ぞ唛_(kāi)發(fā)及焊接工藝人工智能優(yōu)化技術(shù)方面獨(dú)樹(shù)一幟,讓我們的客戶使用我們的設(shè)備更加方便快捷,大大降低了他們的測(cè)試成本和調(diào)試時(shí)間”。
“鋁合金市場(chǎng)的突飛猛進(jìn)進(jìn)一步要求我們企業(yè)要勇敢面對(duì)技術(shù)難題,攻堅(jiān)克難,技術(shù)驅(qū)動(dòng),勇占潮頭。”辛志表示,目前,瑞松威爾斯通機(jī)器人攪拌摩擦焊裝備及技術(shù)已在新能源汽車、航空航天、船舶、軌道交通、5G通訊等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,滿足各制造業(yè)對(duì)鋁、鎂輕質(zhì)合金優(yōu)質(zhì)焊接的生產(chǎn)需求,順應(yīng)智能化制造的發(fā)展趨勢(shì),在行業(yè)應(yīng)用中起到了顯著示范效應(yīng),推動(dòng)了行業(yè)技術(shù)升級(jí)。瑞松威爾斯通也將持續(xù)在各行各業(yè)應(yīng)用上不斷突破,有力占據(jù)新興產(chǎn)業(yè)市場(chǎng),不斷發(fā)展,秉承瑞松科技“為科技創(chuàng)新、社會(huì)進(jìn)步作貢獻(xiàn)”的經(jīng)營(yíng)宗旨,為成為新材料及其智能焊接技術(shù)的領(lǐng)先企業(yè)而奮斗!
小結(jié):
輕量化制造已經(jīng)成為各行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì),以鋁合金為代表的輕量化材料也將越來(lái)越多地運(yùn)用到加工制造中,攪拌摩擦焊將會(huì)有更加廣泛的應(yīng)用。對(duì)于鋁加工企業(yè)而言,調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu),往深加工轉(zhuǎn)型升級(jí)離不開(kāi)智能化裝備的支撐,瑞松威爾斯通憑借攪拌摩擦焊裝備及技術(shù)優(yōu)勢(shì),能夠?yàn)殇X加工企業(yè)搭起橋梁,強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手,不斷拓寬鋁應(yīng)用的邊界,抓住新能源機(jī)遇,智能“焊接”鋁工業(yè)未來(lái)!
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