随着排放法规的日益严苛,以及行业技术标准的不断提高,想要突破行业瓶颈,技术创新极为重要。本期中,从智能转向到可变截面涡轮增压,从复合材料检测到基于机器人的3D在线测量技术,从全新的车削方式到刀具涂层创新……让我们共同回顾过去一年间的创新技术,以及他们为行业发展带来的新改变。
全新智能转向技术
2017 年,耐世特(Nexteer)发布了全新的智能转向技术——随需转向™系统(Steering on DemandTM System)和静默方向盘™系统(Quiet WheelTM Steering),他们均采用了线控转向(steer-by-wire)技术,无需在车轮和方向盘之间进行机械连接,可以实现卓越的转向感和响应性,并通过对传感器和机械技术的系统集成提供更加可靠性能。
随需转向TM 系统能够实现在驾驶员人为控制和自动驾驶控制之间更安全、更直觉的切换。此外,该系统还能够让驾驶员随心定制多个驾驶模式,其中包括运动模式、舒适模式以及手动操控模式。静默方向盘TM 系统能够修正车辆自动转向过程中方向盘的颤动和回正带来的干扰,从而显著降低操作疲劳,确保车辆安全平稳的行驶。在自动驾驶过程中,方向盘将保持静止状态,消除方向盘快速转动过程中潜在的危险,增强驾驶员的安心感。此外,配备静默方向盘TM 系统的车辆还可搭载“完全可收缩式”转向管柱,在自动驾驶模式下可自动收缩至仪表板内,从而增加可用空间并提升驾驶舱舒适度,使驾驶员可以从事其他活动。
编辑点评:舍弃传统的机械连接方式,不仅大大增加车轮和方向盘之间的布置灵活性,还将进一步增强驾驶安全性和驾乘体验。
在线检测新技术
在生产过程中,在线测量系统能检测与设定特性的形状偏差,并在生产周期中提供100% 的检测,使汽车制造商能够大幅地减少前提调整时间,尤其是在产品提速生产阶段。而检查形状特点的速度和精度主要取决于使用的光学测头。在前不久结束的蔡司(ZEISS)汽车车身检测论坛上,重磅亮相的ZEISS AIMax cloud 设定了基于机器人的3D 在线测量技术用于车身制造的新标准。该3D 探头使用边缘投影在几分之一秒时间内产生一个点云。除了常见的形状特点,新的测头设计使其可以快速、精确地获得过去难以测量的特性(如铆钉)。通过获得厚点云,ZEISS AIMax Cloud 只用一次拍摄就能立即测量多个特性,即使极小的特性和差异极大的表面也能精确测量。
此外,所有在线系统中柔性机器人的使用频率很高,其机械臂将AIMax Cloud 的测头移动到各个车身部件上的对应点,能确保整个测量系统提供准确的结果,无需后续测量。作为在线捕获三维点云的检测好帮手,该技术可以在生产阶段检测装配和焊接工序,能实现高速测量(测量速度<0.5 秒)。以机器人为基础的三坐标测量技术,经过优化的投影技术,与DLPTM(数字光处理)共同应用于在线测量。蔡司AIMax cloud 对于钣金和油漆有很强的适应性,并能够通过一个传感器位置同时执行多个特殊分析。
编辑点评:现阶段,质量控制已发生根本性的变化,如何获取全部的测量数据成为关键之举,而基于机器人的3D在线测量技术或将是一个不错的选择。
业内首款碳纤维检测系统
基于先进的相机影像系统和为复合材料零部件分析特殊设计的软件系统,海克斯康制造智能推出的专用于碳纤维零部件的检测系统,为碳纤维材料零件提供了无与伦比的缺陷检测和全数字化测量功能。该系统由Apodius Explorer 3D 测量软件和HP-C-V3DApodius 光学传感器硬件两部分组成,专为ROMER 关节臂测量机(内置激光型)而设计,可完美配合使用。Apodius Explorer 3D 作为一个创新、直观实时的软件解决方案,能够完美应对复合材料扫描的独特挑战。软件具有瞬时图像处理、测量结果输出以及自动报告生成等功能,比以前更加快速、方便地完成对复合材料的评测。
HP-C-V3D Apodius 光学传感器的三维扫描功能,可以实现复合材料产品的完整表面纹理映射及全零件几何特征的自动获取。该系统可以将记录的局部纤维角度和实际表面纹理的图像,投射到获取的组件几何特征上,从而提供三维纤维定向测量,并完成与模拟或设计数据的比较。同时,还可确定几何偏差及纤维定向,并对之前难以定义的生产误差,例如摺叠、间隙、波动及褶皱实现记录和分类。ROMER 绝对关节臂测量机可以作为HP-C-V3D Apodius 光学传感器数据采集的全局基准,由此成为全数字化测量和分析过程的重要部件之一。ROMER 绝对关节臂测量机标准的全系统认证,全面保证了所捕获数据的准确性。
编辑点评:碳纤维的质量比铝轻,但强度却高于钢铁,并且高度耐腐蚀、耐冲击,这一黑科技的出现使得复合材料的检测和分析变得更容易。
可变截面涡轮增压技术
霍尼韦尔(Honeywell)开发的最新VNT 增压器已率先搭载于大众集团1.5 升汽油发动机上,并用于大众和奥迪旗下的多款车型。最新研究显示,在使用霍尼韦尔该项技术后,一款重达1,250 千克的汽车的二氧化碳排放量可降至每公里108 克。行业分析公司德国FEV 集团将这一成绩认定为2017 年整个行业内的最佳性能表现。
针对大众集团的1.5 升汽油发动机,该增压器将与被称为“米勒循环”的配气相位技术搭配使用。米勒循环发动机通过改变传统的进气和排气时间,使涡轮增压器得以分担发动机的部分区域工作负荷。将发动机气缸的压缩空气任务部分转移给涡轮增压器后,大众汽车的发动机不仅可以实现更高的热效率,而且在几乎所有转速下,都能改善燃油经济性,降低二氧化碳排放。此外,用可变截面涡端取代传统的排气泄压阀,使得增压器在更广泛的运行范围内,更好地满足米勒循环发动机的需要。
编辑点评:该技术可进一步减少二氧化碳排放高达10%,大大提升了燃油经济性。
Prime Turning™车削方法
PrimeTurning ™是山特维克可乐满(Sandvik Coromant) 在2017 年发布的一种新的车削方法。这种新方法能够以比传统车削更高效的在所有方向上进行车削。该概念包括新的切削方法、专用CoroTurn® Prime 刀具和代码生成器。甚至,在某些应用中,生产率有望提升50% 以上。与数十年来基本保持不变的传统车削操作不同,Prime Turning允许机加工车间仅使用一把刀具即可完成纵向(前进和后退)、车端面和仿形切削操作。该方法基于当刀具在靠近夹头处切入零件并移向零件末端去除材料。这允许应用小的主偏角、更高的切入角和使用更高切削参数进行加工的可能性。此外,也可使用相同的刀具执行传统车削(从零件末端切入工件并移向夹头)。
编辑点评:这不仅是一款全新刀具,更是一种全新的车削方式。
“金虎技术”
作为继“老虎刀片”、“银虎刀片”之后的第三代创新技术产品,“金虎刀片”采用瓦尔特(Walter)全新技术平台——Tiger • tec Gold,更高标准的“超低压工艺(ULP CVD)”,从而具备了卓越的产品特性。截至目前,来自汽车、能源、模具制造和机械加工等行业的众多用户都对其良好的表现给予了高度评价。据介绍,在某些情况下,该技术可使得产品性能提升100%,而几乎所有的应用中,刀具的寿命都能提升2 ~ 3 倍。与之前常见的CVD 化学涂层氧化铝材质相比,金虎刀片率先采用了拥有高韧性和耐磨性的TiAlN 涂层,涂层中铝元素含量很高,且位于TiN 表层涂层之下,可以保护刀片基体免受磨料磨损、梳状裂纹、塑形变形和氧化磨损。其次,TiN 层还可确保具有极佳的涂层附着性能。采用这种涂层,瓦尔特金虎刀片在刀具寿命、生产效率、工艺可靠性方面均获得了惊人的提升。概括来说,金虎刀片技术可以很好地帮助用户提高切削速度和效率,降低成本,最终提高企业竞争力。
编辑点评:涂层技术的强势登陆不仅满足了切削加工的最高要求,还开创了刀具行业的又一个新的里程碑。
新型PBT 合金材料
朗盛(LANXESS)与海拉(HELLA)共同研发的PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)合金材料——Pocan AF4130,已被应用于一款德国小型汽车装载单电池管理单元(BMU)和双电池检测单元(CMU)的外壳中。PBT 和丙烯腈- 苯乙烯- 丙烯酸酯共聚物(ASA)的合金中含有30% 的玻璃纤维以及一种卤系阻燃剂。Pocan AF4130 材料的特殊优势在于,具有极低的翘曲性和收缩率,以及很高的阻燃性。朗盛方面认为,该材料在车辆电池的精密零部件方面具有很大的应用前景。更为值得称赞的是,从最初的概念设计到大量的测试,直至最终的全面生产仅耗时两年半。这种复合合金材料对汽车中常用的介质,如燃油、润滑油、清洁剂和保养产品都具有很高的抵抗性。为此,朗盛专门为海拉开展了一系列广泛的介质存储测试,结果显示:该材料符合众多汽车制造厂商认定的LV 124 标准供应规范。另外,该材料对锂电池中常用的电解液也展现出了良好的抵抗性。
编辑点评:采用复合合金材料的锂电池外壳可实现单个零件的注塑成型,大大节约了成本。