近来年,随着对能源、环保、安全问题的日益关注,制造业对汽车用钢的要求愈加严格,汽车厂对车体减重与延长汽车寿命的要求越来越高,汽车制造商对超高强汽车钢需求愈加迫切,汽车制造也正向着轻量化、安全化、高强度及节能环保的趋势发展。国内外先进钢铁公司都将汽车板作为第一战略品种,热成形钢以其优异的成型性、超高的成型后强度以及低成本优势,成为各大汽车制造商超高强材料的首选。此外,随着C-IASI引入25%小偏置碰、2018版C-NCAP增加了侧碰小车重量等安全法规的升级,热成形成为车企实现轻量化和安全性平衡中的首选方案。
华菱安赛乐米塔尔汽车板有限公司(VAMA),作为一家汽车用钢综合解决方案的最佳供应商,为国内汽车制造商提供优质的汽车钢材解决方案。VAMA采用先进的技术实现安全、更加节约成本、更轻捷和表面涂层更加光洁的高档钢材,从而满足中国对轻量化汽车钢日益增长的需求,引导汽车钢铁行业的可持续发展。中国汽车材料网有幸邀请到VAMA首席技术官李翔先生,与我们一起谈谈热成形先进高强钢技术应用及发展方向。
新一代铝硅涂层热成形钢
钢材作为主要的车身材料虽然已经有超过200年的历史,但是钢铁一直在升级换代,现在车身上用的钢材,甚至与十年前的钢铁相比都是不能同日而语的。事实证明,先进高强钢在减重、提高安全性能方面是最高效的解决方案,而采用最具成本效益的方法,对于在激烈竞争环境中的汽车制造商来说同样至关重要。在降低燃料消耗和满足更加严格安全要求的压力下,使得行业内越来越多的汽车制造商从低端钢板转向高端的先进高强钢的使用。李翔先生表示热成形先进高强钢使用的不断增加是这一趋势的绝佳范例,我们甚至可以预测到未来几年热成形钢市场将发展迅速。
据李翔先生介绍,近年来VAMA引进安赛乐米塔尔新一代带铝硅涂层的热成形用钢产品Usibor2000及Ductibor 1000,并在热成形钢市场中均处于顶级水平。与传统意义上的汽车板产品相比,带铝硅镀层的先进高强钢Usibor 2000可以为中国汽车行业带来进一步减重和安全性能的提升。Usibor 2000与目前应用于设计车型的最高强度等级的材料相比,强度高出30%以上。同时,与现有热成形解决方案相比,减重可达到10%到15%。未来几年Usibor 2000将在几款新车型中应用,取代目前使用的高强钢。
此外,Ducibor 1000的强度低于Usibor 2000,但是具有优异的碰撞延展性及吸能性。使用激光拼焊技术将Ducibor 1000与Usibor 2000相结合成一体,可以确保零件在正确的区域具有特定的强度和延展性。例如B柱上部采用Usibor 2000保证强度,具有抗侵入性;下部采用Ductibor1000保证其韧性,可以吸收在车辆发生侧碰形变时产生的能量,从而有力保障乘客的安全。目前,VAMA已实现Usibor 2000和Ducibor 1000的量产。
合适的材料用在合适的位置
得益于安赛乐米塔尔的技术转让和支持,VAMA将先进技术引入中国,为中国市场带来领先的汽车用钢综合解决方案,可提供包括先进高强钢、超高强钢、热成形钢,如Usibor、Ductibor、DP 980、CP1000、DP 1180等的全系列汽车板产品。
据李翔先生介绍,目前,一款拥有优异表面质量的产品Ultragal正在开发量产中,该产品可以应用于汽车外板,如车门、发动机罩。使用这种材料,汽车制造商可以生产出具有更好表面质量及耐腐蚀性能的汽车,为客户带来更为有效的工艺解决方案。
在合适的位置利用合适的材料,VAMA通过和汽车制造商建立合作关系,在车辆生命周期的最初阶段带来创新的钢材技术解决方案。VAMA能够为汽车制造商提供多重有突出附加值的解决方案,如白车身轻量化解决方案、门环、前模组、后模组、热成形钢在汽车结构件和电池包的应用,为汽车制造商缩短了研发周期并降低了成本。
利用激光拼焊技术,将Usibor与Ductibor拼接后一次性冲压成形,可以实现额外的成本效益和轻量化解决方案。据介绍,在安赛乐米塔尔发布的中高级轿车与SUV车型S-in motion白车身轻量化解决方案中,利用热成形钢和激光拼焊技术,可以在现有基础上实现高达26%的减重。由安赛乐米塔尔提供转让的不同热成形钢新材料及新工艺具有兼容性和一致性,能够确保满足材料使用的成本效益和性能高端要求。
为了满足特定的碰撞性能标准,同时在可控成本下实现有效减重的要求,热成形工艺在汽车制造中越来越重要,热成形用钢也朝着更轻更强的方向发展。热成形材料具有超高强度,最高可达2000MPA,因而汽车制造商将热成形工艺应用于汽车结构件的生产中,如:B柱、防撞梁、门槛、横梁等。
在热成形钢这个领域,有很多的钢种以及不同的技术规范。李翔先生表示,VAMA利用高科技手段转化为市场亟需的优质汽车用钢产品,已逐步确立国内热成形钢种供应的领导地位。对于热成形这样一个比较特殊的加工工艺而言,其核心的工艺参数在整个汽车用钢的产品制造中是至关重要的。在整个加工工艺中,VAMA拥有专利对技术发明和经验诀窍进行知识产权保护,同时确保制造的产品性能得到保障。产品从钢板做成零部件,要适合最后的机械强度,适合后续的涂装和焊接工艺,如果在加工的工艺窗口或加工过程中出现偏差,最终产品性能会有很大的差别,无法满足主机厂的需求。VAMA依托安赛乐米塔尔强大的技术优势,积累了宝贵的经验,结合一流的生产设备,最终让产品具备了很高的性能。
VAMA新能源汽车用钢解决方案
此外,李翔先生认为,钢铁还将继续在道路交通上发挥重要作用,即便进入电气化时代,电动车的制造也需要兼顾减重和成本效益的综合考量。目前,电动车上使用的电池包壳体,在有些方案中其主流材料是铝,VAMA提出一种创新解决方案——钢制电池包。其重量和铝制电池包相当,但抗冲击效果更佳,而成本更低,这样一个技术解决方案对于客户而言非常具有吸引力。
VAMA不仅仅是一家材料供应商,更是一家解决方案提供者。目前VAMA正在研发针对新能源汽车市场的汽车用钢解决方案,包括全新的钢制电池包解决方案等,可以满足新能源汽车特有的安全性和减重需求,这些解决方案也可以按照客户的设计需求进行定制。另外,VAMA为汽车的不同模块提供解决方案,如前端结构和后端结构。通过对市场上的车型进行基准测试,优化成新能源汽车用钢综合解决方案。
VAMA自2014年投产以来发展迅速。得益于股东方安赛乐米塔尔和华菱钢铁的支持,VAMA已有产品通过国内全部主要主机厂的审核认证工作,业务量也趋向稳步发展。VAMA在主要汽车产业集群所在地上海、北京、广州、重庆、长春、武汉和长沙均设立办事处来缩短商务和技术服务响应时间,以更迅速及时满足客户需求。VAMA CTS团队作为技术和质量的窗口,24小时待命在市场最前线紧跟客户,解决客户在生产中出现的技术问题。VAMA有先进的工艺技术、严格的质量管理体系,能够为客户提供多样化高质量的产品。
VAMA湖南娄底工厂
为了更好地向本地客户提供点对点汽车用钢解决方案以及定制化的服务,自2016年VAMA与世界领先的汽车板先进加工解决方案提供商Gonvarri成立下游延伸配套企业GONVVAMA,分别于娄底、常熟、沈阳、重庆设立4处先进加工服务网络,向客户提供定制化先进高强钢及汽车外板的落料和激光拼焊服务。
安赛乐米塔尔在全球拥有12家研发中心与超过1300名专业研发人员,每年投入大量资金用于汽车板的研发,拥有大批“世界唯一的新产品”,作为安赛乐米塔尔在中国的分支,VAMA能够把这些先进的新产品和解决方案进行本土化,并向国内的汽车制造企业稳定供应。通过安赛乐米塔尔供应商先期介入(EVI)专家团队和VAMA技术支持团队,为汽车制造商将VAMA开发的钢材解决方案整合到所生产的汽车当中提供支持。
专家信息:
李翔先生,博士,巴黎综合理工工程师,于2018年2月被任命为VAMA的首席技术官。主要负责从安赛乐米塔尔到VAMA的技术转让、VAMA主要资产采购的技术协调、产品开发、产品质量和控制以及IT系统的开发和采购,以满足客户对产品质量、产品开发和质量控制的高端要求。李翔具有超过十年在欧洲ARCELORMITTAL公司工作的经验,在汽车产品开发,工艺优化提升,品质管理方面具有丰富的经验. 从2012年至2018年,李翔先生担任安赛乐米塔尔部门质量管理主管和集群项目总监,主要负责法国、西班牙、德国、比利时、卢森堡及美国等多个国家的大范围工艺及产品项目投资分析、设计和实施;支持全球研发项目,提供提升型培训、技术和资源解决方案。从2007年至2012年,他担任安赛乐米塔尔项目经理,主要负责先进工业运作解决方案开发和应用,参与组织开发位于德国、比利时、法国、卢森堡和芬兰等6个内部和外部项目。
李翔先生拥有巴黎第十一大学材料科学/应用物理博士学位,法国巴黎综合理工工程师学位;法国巴黎综合理工硕士学位;复旦大学物理科学、计算机科学双学士学位;在材料科学、钢材产品、计算机科学和工业自动化方面具有杰出的技术和科学知识。同时,他精通英语和法语,且在大型团队、跨地域项目管理和质量管理方面有突出的国际化经验。在其之前的工作经历中,一些结果得到了出色的荣誉和肯定,包括一项由他为关键领导成员主持开发的解决方案正在成为欧盟标准,超过18篇发表于具有独立审核委员会的国际知名期刊等。
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