通过技术革新(xīn)，TWB公司推出了一种突破性的带卷拼焊技术，可(kě)以实现拼焊产品的成卷供货。随着公司平均燃料经济性标准(CAFE)的提高以及消费者对燃油效率更高的汽車(chē)愈加偏爱，汽車(chē)行业不得不加紧探索新(xīn)的技术和创新(xīn)的方法，来系统地减轻汽車(chē)的重量和降低成本。对于汽車(chē)工程师来说，在保证汽車(chē)安全性的前提下提高燃油效率和减轻二氧化碳排放带来的负面影响，是一项艰巨的任務(wù)，也是汽車(chē)行业面临的挑战及机会。例如，减少100公斤汽車(chē)总重量可(kě)以使平均燃油经济性提高8%。
TWB的带卷拼焊生产線(xiàn)可(kě)以将不同厚度、不同钢种和不同涂镀层的带钢直接用(yòng)激光焊机对焊起来，这些连在一起的激光拼焊板可(kě)以直接冲压成成品部件，而这些部件在不同的部位使用(yòng)了不同的材料。该技术可(kě)以带来很(hěn)多(duō)好处，例如通过设计整合来提高部件的强度，减轻重量，增强功能(néng)。此外，还能(néng)减少冲压和装配的次数，从而进一步降低复杂性和部件的总體(tǐ)尺寸公差。因此，通过这种简化并提高效率的措施可(kě)以带来可(kě)观的成本节约。过去20年中，汽車(chē)生产商(shāng)在北美市场一直在使用(yòng)拼焊板技术，他(tā)们认為(wèi)这是一种非常关键的提高成本效益的减重技术。
随着不断有(yǒu)新(xīn)的更先进的高强度和超高强度等级的钢材开发出来，我们可(kě)以有(yǒu)选择性地在不同部位使用(yòng)适合的材料。这种定制方法使得我们可(kě)以通过灵活的部件设计来max限度地优化单次冲压成型的部件的性能(néng)。同时，对钢种组合的优化将改进相关部件的抗冲击性能(néng)和抗碰撞吸收能(néng)，以获得令人垂涎的五星安全测试评级。
追本溯源
激光拼焊板早于20世纪80年代中期由德國(guó)的蒂森克虏伯钢铁(ThyssenKrupp Steel)公司生产，以满足汽車(chē)工业不断扩大的技术要求。拼焊板最初主要用(yòng)来生产比当时的热浸镀锌線(xiàn)更宽的部件。蒂森克虏伯的解决方案是将两张同样的钢板用(yòng)激光焊接在一起，然后再进行冲压成形，以满足客户的需求。结果很(hěn)令人满意，所以蒂森克虏伯钢铁公司1985年决定在其德國(guó)杜伊斯堡的工厂内大规模地生产激光拼焊板。自此以后，拼焊板技术不断发展，使得不同厚度、镀层和材料等级的各种钢板组合成為(wèi)可(kě)能(néng)，包括不锈钢和碳素钢。
TWB公司于1992年在密歇根州的门罗成立，是沃辛顿工业公司(Worthington Industries)和蒂森克虏伯钢铁公司的合资企业。该合资企业已经成為(wèi)北美市场拼焊技术的leader。TWB的國(guó)际化网络还包括蒂森克虏伯拼焊板公司(TKTB)和一个设计拼焊产品生产设备的公司，他(tā)们的拼焊板和带卷拼焊产品已经在欧洲和亚洲得到全面应用(yòng)。
拼焊板在汽車(chē)上的应用(yòng)已经超过18种，应用(yòng)较多(duō)的包括車(chē)门内板、汽車(chē)侧围、立柱、纵梁和梁等。部件的整合和优化以及提高材料利用(yòng)率，為(wèi)汽車(chē)車(chē)身面板节约了装配成本、工装投资以及减轻了重量。随着OEM生产商(shāng)继续设计和生产更多(duō)的全球整車(chē)平台，他(tā)们将更需要那些可(kě)以在全球范围内给予业務(wù)支持的供应商(shāng)，例如像TWB和TKTB这样的公司。
TWB利用(yòng)专利的流动式连续激光焊接技术，通过一个压辊传动系统来使钢板通过激光束，从而确保这种钢板焊接技术的高工艺可(kě)靠性和高效率。公司在其所有(yǒu)的拼焊板和带卷拼焊生产線(xiàn)中采用(yòng)二氧化碳或光纤激光器作為(wèi)激光源。
所有(yǒu)的焊缝都使用(yòng)专利的漏磁检测系统来进行监测，以保证质量和可(kě)靠性，它可(kě)以测量到内部焊缝中小(xiǎo)至0.3毫米的不连续段。将其进一步与实时监测系统整合在一起可(kě)以检测精度高至0.03毫米的焊缝几何尺寸。
带卷拼焊技术的发展
TWB公司在其连续激光焊接技术的基础上进一步扩展，将成卷带钢用(yòng)激光拼焊在一起，然后再成卷用(yòng)于加工中，例如下料、级进模冲压、多(duō)工位压力机冲压、滚轧成形。这一飞跃性的技术使得我们有(yǒu)可(kě)能(néng)运用(yòng)不同种类、厚度、镀层的组合来拼焊成新(xīn)的零部件。带卷拼焊技术提供了一种成本效率很(hěn)高的解决方案，来帮助解决传统的拼焊板无法解决的问题。这一技术吸引了汽車(chē)生产商(shāng)和工程师们的注意，对于那些主要使用(yòng)带卷加工的非汽車(chē)工业也极具吸引力。
除了前面所述的益处，带卷拼焊还可(kě)以扩展许多(duō)种类的钢卷的宽度。大部分(fēn)高强度钢、先进高强度钢、超高强度钢的钢卷宽度有(yǒu)一定的限制，以保证产品性能(néng)的统一性。TWB现在扩展了这些高强度钢材的宽度，从而赋予工程师们更大的灵活性，他(tā)们在设计零部件的时候可(kě)以考虑单次冲压成形的复合部件，而不是将多(duō)个部件生产出来以后再随后在下游生产工序中装配起来。带卷拼焊可(kě)以使宽度达到2.5米，这可(kě)以适用(yòng)于带卷喂料机。
级进模冲压和滚轧成形是两种最有(yǒu)效率的成形工序，当它们与带卷拼焊技术结合起来以后，可(kě)以大幅降低冲压成本和部件重量。这一技术也会提高串联式拉延的效率(用(yòng)单个的板料进行喂料时的效率一般较低)。带卷拼焊技术已经在超过45种汽車(chē)車(chē)身部件的生产中得到应用(yòng)，例如車(chē)顶弯梁、顶盖横梁、立柱加强板、横梁、前围、座椅板以及排气系统的部件，如果这45种都应用(yòng)的话可(kě)以减少35公斤的重量。
TWB带卷拼焊加工線(xiàn)所适用(yòng)的带钢宽度一般在75毫米至1500毫米之间，厚度在0.6毫米至3.0毫米之间。它们同时被送入位置固定的6千瓦光纤传输激光焊接机，在这里被焊接好以后再按照客户的需求尺寸重新(xīn)被复卷，以备客户进行下一步的加工成形。
如果用(yòng)3 个/ 以上的独立带卷来拼焊，那么前述带卷将被再次送入焊接机，出来的带卷有(yǒu)多(duō)个焊缝。大部分(fēn)带卷通常是由3个带卷拼焊在一起的，因而拥有(yǒu)两个不同的焊缝。
这一系列的开卷、焊接、监测和复卷的加工过程采用(yòng)了相同的连续喂料焊接单元、质量监测系统以及专门针对拼焊板产品的质量标准。拼焊带卷上的任何焊接缺陷都会被标记出来，而任何一个孔洞都能(néng)在冲压或成形过程中被自动检测出来。每一米拼焊带卷上也将喷墨打印上它们的長(cháng)度和序列号。
带卷的長(cháng)度均等问题已经被成功解决。因為(wèi)带卷的厚度不同，所以往往在長(cháng)度方面会有(yǒu)差异，幸好TWB找到了一种高效且成本效益高的方法来使長(cháng)度均等。带卷焊接線(xiàn)可(kě)以在線(xiàn)加入较短的钢条卷，此时在钢条的头部和尾部之间会留下一个狭小(xiǎo)的缝隙。这个小(xiǎo)缝隙在带卷上会作為(wèi)缺陷被检测并标记出来，使材料提升利用(yòng)率，不仅有(yǒu)效而且花(huā)费不高。
小(xiǎo)结
拼焊板技术业已发展成熟，而带卷拼焊技术使行业内那些效率最*高的成形工序可(kě)以有(yǒu)效利用(yòng)到拼焊板的优点，例如级进模冲压和滚轧成形。这让汽車(chē)工程师们获得了另一个有(yǒu)用(yòng)的帮手，让产品既能(néng)达到强制性的CAFé标准，又(yòu)能(néng)满足消费者需求。通过优化现有(yǒu)的材料供应和冲压设备，他(tā)们可(kě)以获得显著的减重。
