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蒂森克虏伯超前研发与整体服务双拳出击盘楼

发布时间:2019-11-22 16:48:23 阅读: 来源:泳裤厂家

蒂森克虏伯超前研发与整体服务“双拳出击”

德国蒂森克虏伯 集团(ThyssenKrupp AG)高度关注汽车工业的发展趋势,凭借其在汽车材料供应、高端零部件制造等方面的技术优势,在汽车的轻量化、电气化、节能、安全性、舒适性等方面发挥了 重要作用。

德国蒂森克虏伯 集团(ThyssenKrupp AG)高度关注汽车工业的发展趋势,凭借其在汽车材料供应、高端零部件制造等方面的技术优势,在汽车的轻量化、电气化、节能、安全性、舒适性等方面发挥了 重要作用。在汽车用钢方面,蒂森克虏伯从生产装备、生产工艺、解决方案等方面进行了多项里程碑式的技术创新,开发了TAKO冷轧机组(特色是在新型高科技 串列式轧机后,配置1条酸洗线,生产极宽极薄的高品质带钢)、热成型淬火工艺、激光拼焊板、锌镁涂层等新型涂层、InCar项目等独特的先进技术。本文介 绍了2008财年——2013财年蒂森克虏伯在汽车工业领域的钢铁技术创新成果。

整体解决方案提升服务

汽车解决方案。InCar项目(2008财年——2012财年)为汽车提供了车身、动力系统和底盘的创新解决方案,是蒂森克虏伯有史以来规模最大的汽车工 程创新研发项目。自2009年启动以来,蒂森克虏伯在欧洲和亚洲的14家工厂中开展项目研发,取得了30多项创新成果,引领了汽车结构的创新。其中 InCar项目关于钢铁技术的部分亮点解决方案如附表所示。

卡车解决方案。InTruck项目(2013财年)提供卡车车身、底盘、动力系统、驾驶室和挂车的创新解决方案。蒂森克虏伯欧洲钢铁部设计、模拟了有代表 性的卡车驾驶室,通过分析、比较所选材料的指定性能,优化材料性能和开发材料潜在性能。其中,卡车前端防撞系统可使系统减重40%,且安全性更高。该系统 的核心部件是1个缓冲器和2个安装在缓冲器后的撞击箱。缓冲器由屈服强度为1600MPa级的硼合金热处理钢制成,撞击箱由双相钢制成,双相钢的高残余延 伸率使撞击能量以受控方式吸收。

纯电动汽车。蒂森克虏伯开发和制作了用于装载电池的StreetScooter纯电动汽车。对于和碰撞相关的部件,蒂森克虏伯采用了高强轻质钢材和其他具 有高强度和高延伸率性能的材料。在发生碰撞时,这些材料可以有效地吸收冲击能量。StreetScooter原型车于2011年在法兰克福车展上展出。

成型工艺创新提质增效

热成型淬火工艺。蒂森克虏伯开发的热成型淬火工艺是一项创新型技术,可使汽车生产商省去一些加工步骤和零部件。该技术仅通过一次操作,就可在一块激光拼焊 板的指定区域内生产不同强度或韧性的热成型部件。以B柱为例,B柱上2/3部分有足够的强度以保护碰撞中的乘客,下1/3部分有足够的韧性以吸收冲击能 量。新技术的诀窍在于成型模具的不同区域有不同的冷却速率。采用热成型淬火工艺生产的汽车零部件重量减轻17%,成本降低12%,汽车行驶中的CO2排放 减少13%。

同时,这种热成型淬火工艺已经取得了工业突破。某德国汽车公司每年订购的用这种工艺生产的B柱,在超过10万辆车上得到应用。

新型热成型模具。新型热成型模具使材料在模具的不同区域有不同的冷却效率,可用于生产在指定区域有特定强度和韧性的激光拼焊零部件。

热成型工艺应用研究。蒂森克虏伯于2013年致力于开发专门用于热成型产线的高产能、节能型冲压机,以及用于模拟热成型生产和工艺开发的热成型模拟工艺。

近净成型管材生产工艺。增加管状件的使用被视为未来汽车减重的关键,蒂森克虏伯的近净成型管材生产工艺基于T3技术,可减少管材的加工工序,从而实现汽车减重和降本。该技术也可用于传统的深冲模具。

钢铁材料研发增强性能

高强度汽车用钢。热成型钢MBW-K1900的开发成功,是蒂森克虏伯锰硼钢系统化开发的又一个里程碑。MBW-K1900钢的抗拉强度达到2000MPa,而目前常用的热成型钢抗拉强度为1500MPa,因而可使汽车结构件减重15%。

抗拉强度达到1000MPa的冷成型钢材,适用于薄壁轻质部件。用此种材料制作与安全相关的车身结构件,可减薄20%。因此,可减重、节能和降低CO2排放。

蒂森克虏伯与日本JFE公司合作,开发了780MPa——900MPa级新型纳米沉淀热轧钢,使成型性能得到显着提升,且更易于加工,主要用于汽车车身与 安全相关的结构件。该钢种的性能通过特殊的纳米沉淀微观结构获得,初期的客户试验已取得成功。同时,蒂森克虏伯还开发了980MPa级DP-K 60/98双相钢。

激光拼焊板。蒂森克虏伯将激光拼焊工艺用于厚板生产,将不同强度级别和厚度的厚板焊接在一起,开发了激光拼焊厚板,应用于卡车、起重机和矿山机械。使用激光拼焊厚板可实现减重并降低生产成本。

不锈钢和双相钢激光拼焊板是用激光拼焊工艺将不锈钢和双相钢焊接在一起,极窄的焊缝能够承受加工过程中的成型力和使用中的碰撞力等。蒂森克虏伯后续还将开发不同钢种的激光拼焊带,生产重量、强度和成本最佳的汽车零部件。

电工钢。蒂森克虏伯的330-30AP无取向电工钢适用于在有限空间、高速和高温环境下的汽车发动机,该钢种也适用于混合动力汽车和纯电动汽车。同时,该公司还研制了降低变压器噪声的取向电工钢。

其他材料。除此之外,蒂森克虏伯还研究了包含高强钢和轻质塑料两块薄面板的新型复合材料LITECOR、采用金属与碳纤维强化塑料(CFRP)的纤维复合 材料、可在1000℃下使用的Ti-X钛合金。与此同时,蒂森克虏伯还积极参加欧洲高科技材料研发项目——先进材料仿真项目。

涂层工艺创新降低损耗

LubriTreat涂层工艺。蒂森克虏伯与润滑油生产商合作,开发了LubriTreat新型涂层工艺,适用于各种热镀锌和电镀锌钢板,能够显着提高镀 锌钢板的成型性能。而且,LubriTreat是环保型工艺,新的涂层不含重金属,不添加镍元素。此外,该工艺降低了成型过程中的摩擦力,从而降低了模具 的损耗和废品率。

钢材易成型新型涂层。蒂森克虏伯和德国石油公司(Deutsche BP)合作,开发了一种新型涂层,使钢材在冲压模具中更易成型。该涂层如果直接应用于钢卷,在冲压过程中可减少钢材和冲压模具之间的摩擦力,因此可省略部分冲压处理工序。

多相钢热镀锌工艺。蒂森克虏伯表面工程技术中心开发出创新型多相钢热镀锌工艺,在连续卷涂过程中在高强多相钢表面产生高质量涂层。这项技术也可应用于其他钢材。

技术创新体系助推发展

从蒂森克虏伯创新成果分析可知,其在汽车工业领域的钢铁技术创新具有如下特点:

创新思维和先进分析能力高效融合。蒂森克虏伯的技术创新涉及工艺、材料、涂层、解决方案,以及材料性能的计算机仿真、材料生产在线监测技术等诸多方面,是创新思维和先进分析能力的高效融合。这种高效融合是技术创新不可或缺的基础。

材料表面工程领域的领先地位。涂层和表面处理在钢材生产中日益重要。蒂森克虏伯拥有世界先进的材料表面工程研究机构——多特蒙德表面工程技术中心 (DOC),其成立目的是促进开发全新的、能够提供优异性能的表面工艺和技术,如LubriTreat涂层工艺、多相钢热镀锌工艺、钢材易成型新型涂层 等。

关注未来需求,常态化超前研发。蒂森克虏伯十分关注客户的未来需求,进行超前研发,开发创新型材料。如关注汽车未来驱动系统的需求开发330-30AP无 取向电工钢,关注汽车工业轻量化等需求开发热成型钢MBW-K1900等。常态化的超前研发是蒂森克虏伯保持市场成功的基础之一。

聚集跨学科优势促进技术创新。与外部优秀研究机构和大学合作,聚集跨学科优势,开展应用研究和基础研究,提高了蒂森克虏伯的技术创新能力。这些合作促进了InCar、热成型淬火工艺、激光拼焊板等一大批创新型成果的产生。

来源:蒂森克虏伯

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