白車身焊接是指將各種沖壓件通過(guò)焊接的方式裝配成合格的白車身總成。現(xiàn)代汽車中常見(jiàn)的焊接方式有多種，比如電阻點(diǎn)焊、激光焊、Plasma焊、鉚焊、TIG/MIG焊等，各種焊接方式各司其職，特點(diǎn)不一。

 

 

據(jù)統(tǒng)計(jì)，白車身中的焊點(diǎn)數(shù)目高達(dá)4000~6000個(gè)之多，將各沖壓件裝配到一起的同時(shí)，還會(huì)額外增加車身重量。在現(xiàn)代車身輕量化趨勢(shì)之下，關(guān)于焊接工藝的控制手段層出不窮。比如說(shuō)采用仿真分析，對(duì)焊接點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化分析，在滿足車身強(qiáng)度的同時(shí)，減少焊接點(diǎn)的數(shù)目；采用增重少的焊接工藝取代增重多的焊接工藝，比如說(shuō)激光焊接工藝，以連續(xù)的激光焊縫代替離散的點(diǎn)焊縫，可以減少搭接寬度和一些加強(qiáng)部件，壓縮車身結(jié)構(gòu)件本身的體積。

 

但是，以上只是在對(duì)現(xiàn)有的焊接工藝進(jìn)行改進(jìn)，真正顛覆性的改變還未到來(lái)。

 

近年來(lái)由于燃油危機(jī)以及環(huán)境污染等問(wèn)題，車身輕量化受到越來(lái)越多的關(guān)注。特別是新能源汽車，與傳統(tǒng)汽車不同，采用了電池作為動(dòng)力來(lái)驅(qū)動(dòng)汽車運(yùn)行，因此受到了電池重量、續(xù)航里程的制約，在車輛設(shè)計(jì)和材料應(yīng)用上，車身輕量化是車企首要考慮的問(wèn)題?；诖嗽?，各大汽車公司紛紛推出應(yīng)對(duì)策略，希望尋求新的車身材料，達(dá)到減輕車重的目的，其中碳纖維和鋁合金是討論最多的材料。

 

我們先來(lái)看以下案例：

 

2015年02月13號(hào)，福特汽車公司宣布，將與美國(guó)陶氏化學(xué)合作，研究制造創(chuàng)新性碳纖維復(fù)合材料，在未來(lái)的產(chǎn)品上用使用；

日本東麗工業(yè)與戴勒姆分別持股50.1%、49.9%成立合資公司，于2012年起生產(chǎn)碳纖維加固塑料制成的汽車零部件；

通用汽車公司和日本的碳纖維制造商帝人公司于2011年12月8日宣布，他們將共同開(kāi)發(fā)先進(jìn)碳纖維/熱塑性復(fù)合材料技術(shù)；

鋁軋制品巨頭諾貝麗斯(NovelisInc.)在全球大幅擴(kuò)張汽車用鋁板的產(chǎn)能，該企業(yè)在北美、歐洲業(yè)務(wù)拓展的基礎(chǔ)上，于2014年底建成了亞洲第一條汽車專用鋁板生產(chǎn)線(常州)；

美國(guó)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)Ducker的一份報(bào)告稱，盡管目前僅有1%的汽車為全鋁車身，到2025年全球?qū)⒂?8%的汽車為全鋁車身。

 

那么，隨著新材料的興起，傳統(tǒng)的焊接工藝是否會(huì)受到影響呢？

 

答案是肯定的，比如說(shuō)鋁合金就因其易氧化、熱導(dǎo)率和比熱容高、線膨脹系數(shù)大、合金元素易揮發(fā)等缺點(diǎn)，對(duì)傳統(tǒng)的焊接工藝就產(chǎn)生了極大的挑戰(zhàn)。

 

近年來(lái)，在一些高端車型中出現(xiàn)了一種新的膠接技術(shù)，與傳統(tǒng)的輔助焊接手段不同，旨在以鉚接和膠接技術(shù)相結(jié)合或僅采用膠接技術(shù)，來(lái)大量減少或全面取代焊接工藝。比

 

如說(shuō)捷豹T-TYPE，全鋁車身結(jié)構(gòu)完全采用鉚接和焊接。F-TYPE的白車身重量?jī)H為261Kg，而一般車身重量則有300Kg左右，減重了近40Kg。

 

由于鋁合金材料是金屬材料，在強(qiáng)度、塑性、重量上受到限制，采用完全膠接的方式還是比較難以實(shí)現(xiàn)的，現(xiàn)使用這種手段的車型僅有捷豹T-TYPE、路特斯Elise等車型。但是作為“可塑性”以及強(qiáng)度更高的碳纖維材料，這方面的難度就減小了很多。比如說(shuō)配備碳纖維車身的寶馬i系列電動(dòng)車，車身的粘合是通過(guò)長(zhǎng)達(dá)160米的膠水來(lái)完成的。

2005~2014這十年間，寶馬集團(tuán)從寶馬M家族車型開(kāi)始逐步加大碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用，積累了豐富的研發(fā)和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。而寶馬i產(chǎn)品的車身則是完全由碳纖維打造，用編織、成型、粘接工藝取代了傳統(tǒng)金屬車身的沖壓、焊接工藝。

 

如果說(shuō)鋁合金技術(shù)是現(xiàn)在，那么碳纖維技術(shù)很有可能就是未來(lái)?，F(xiàn)在碳纖維技術(shù)存在成本高、可修復(fù)性難等問(wèn)題，但這并不是不能解決。在各大車企的共同努力下，成本問(wèn)題得到了一定的改善。比如說(shuō)國(guó)產(chǎn)車型奕代T300，就配備了碳纖維單體殼車身，售價(jià)僅為12萬(wàn)元。

 

又或者是陶氏汽車系統(tǒng)在碳纖維粘接解決方案上的創(chuàng)新成果——BETAFORCETM復(fù)合材料結(jié)構(gòu)膠注射粘接技術(shù)。該技術(shù)是通過(guò)調(diào)整開(kāi)放時(shí)間和周期時(shí)間等參數(shù)，在不影響機(jī)械性能的條件下按照客戶的特殊生產(chǎn)要求進(jìn)行定制結(jié)構(gòu)膠，幫助客戶提高其裝配效率。應(yīng)用注射粘接技術(shù)，碳纖維部件得以更廣泛地應(yīng)用于多種材料的裝配，有效支持汽車制造商的輕量化策略。該技術(shù)現(xiàn)已成功應(yīng)用于寶馬集團(tuán)最新推出的寶馬7系中(2016款)。