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SUMMERY: Com o rápido desenvolvimento de novos veículos energéticos, a tecnologia de soldadura de estruturas de veículos enfrenta também novos desafios e oportunidades. Como estrutura básica de um veículo, o chassis não só precisa de fornecer res...
Com o rápido desenvolvimento de novos veículos energéticos, a tecnologia de soldadura de estruturas de veículos enfrenta também novos desafios e oportunidades. Como estrutura básica de um veículo, o chassis não só precisa de fornecer resistência e rigidez suficientes, mas também de cumprir os requisitos de design leve para melhorar a resistência, reduzir o consumo de energia e cumprir normas ambientais rigorosas. Neste contexto, a inovação nos processos e tecnologias de soldadura tornou-se a chave para promover a modernização do fabrico de estruturas. Este artigo irá discutir soluções leves e de alta resistência para a soldadura de estruturas de veículos com novas energias.
A leveza é um dos principais objetivos da soldadura de estruturas de veículos com novas energias. Ao reduzir o peso do quadro, o consumo de energia do veículo e os requisitos da bateria podem ser significativamente reduzidos, aumentando assim a autonomia do veículo. No entanto, a redução do peso não pode ocorrer à custa da resistência e da segurança. Como parte importante do suporte da carroçaria do veículo e da absorção da força de impacto, a estrutura deve ter resistência suficiente à compressão, torção e impacto. Isto impõe requisitos mais elevados para a seleção de materiais, processo de soldadura e equipamento de soldadura, que se refletem principalmente nos seguintes aspetos:
1. Utilização de vários materiais: As ligas de alumínio, aço de alta resistência e materiais compósitos de fibra de carbono são cada vez mais utilizados, mas a complexidade de soldadura de diferentes materiais aumenta.
2.º Controlo de defeitos de soldadura: Os materiais leves são mais sensíveis à entrada de calor e à velocidade de soldadura e são propensos a defeitos como fissuras e poros.
3.º Requisitos de ligação de alta resistência: À medida que a espessura do material diminui, a resistência e a precisão das juntas de soldadura tornam-se fundamentais.
1. Aplicação de tecnologia avançada de soldadura
A fim de alcançar um equilíbrio entre leveza e alta resistência, a soldadura de estruturas de veículos com novas energias adota gradualmente os seguintes processos avançados:
Soldadura a laser: A soldadura a laser apresenta uma elevada densidade de energia e um baixo aporte de calor, sendo ideal para a soldadura de ligas de alumínio e aços de alta resistência. A costura de soldadura é estreita, a deformação da soldadura é pequena e pode ser conseguida uma soldadura de precisão.
Soldadura por fricção e agitação (FSW): Esta tecnologia tem um bom desempenho na soldadura de estruturas de liga de alumínio. Consegue uma ligação sólida através da geração de calor por fricção e evita os defeitos da soldadura por fusão.
Combinação de soldadura por pontos por resistência e rebitagem autoperfurante (SPR): Para a ligação de diferentes materiais entre o alumínio e o aço de alta resistência, este processo combinado proporciona uma resistência de ligação fiável, evitando problemas causados pelas zonas afetadas pelo calor excessivo.
2.º Otimize materiais e design
Seleção de materiais leves e de alta resistência: Atualmente, a liga de alumínio tornou-se a primeira escolha para tornar a estrutura mais leve devido à sua excelente relação resistência-peso e resistência à corrosão. Ao mesmo tempo, o aço de ultra-alta resistência (UHSS) e os materiais compósitos de fibra de carbono são também gradualmente utilizados em modelos de alta qualidade.
Projeto estrutural otimizado: Otimize a estrutura do quadro através de CAE (engenharia assistida por computador), reduza o número de pontos de soldadura e otimize o percurso de soldadura, melhorando assim a resistência global do quadro e reduzindo o peso.
3. Introdução de equipamentos de soldadura inteligentes
Robô de soldadura: O robô de soldadura totalmente automático é amplamente utilizado em novas linhas de produção de soldadura de estruturas de veículos de energia. A soldadura robotizada não só melhora a eficiência, como também garante a consistência da soldadura e uma alta precisão.
Sistema de controlo de soldadura inteligente: Apresenta um sistema de monitorização em tempo real que pode ajustar dinamicamente os parâmetros durante o processo de soldadura, tais como a potência do laser, a velocidade de soldadura, etc., para se adaptar a condições de trabalho complexas e características do material e minimizar os defeitos de soldadura.
4. Detecção e controlo de qualidade de ligação de alta resistência
Tecnologia de ensaios não destrutivos: Utilize ensaios ultrassónicos, ensaios de raios X e outros meios para monitorizar a qualidade das soldaduras em tempo real, de modo a garantir que cada soldadura pode satisfazer os requisitos de alta resistência.
Análise de dados de soldadura: Utilize big data para analisar parâmetros-chave no processo de soldadura, fornecer um aviso antecipado de possíveis defeitos e otimizar continuamente o processo de soldadura.
As soluções leves e de alta resistência da soldadura de estruturas de veículos com novas energias estão gradualmente a promover o desenvolvimento da tecnologia de soldadura na direção da eficiência, inteligência e ecologia. No futuro, com o aparecimento de mais novos materiais e a aplicação da tecnologia de IA, a soldadura de estruturas de veículos irá melhorar ainda mais a eficiência, garantindo ao mesmo tempo a qualidade, ajudando os novos veículos energéticos a atingir as metas de desenvolvimento de maior desempenho e menor consumo de energia.
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