铝材在法拉利制造中独领风骚(7)
锐意创新
“我们不仅是进行简单的材料替代,用更好的材料取代传统材料,还能够对材料的结构进行特殊设计,从而使新材料的特性得到充分的发挥,”Cimatti 继续说道。“有许多因素要考虑,包括我们将如何使用新材料造车。工艺性是一个关键的选择标准,但是我们不想让材料的选择受限于这一标准。法拉利的对策是在潜心研究选材的同时,致力开发新的制造工艺。”
最大的挑战之一是如何将新材料接合到一起。例如,极薄的面板和一些特别硬的合金材料无法焊接。“要将板状部件接合起来,可以使用机械固定件,如自冲铆钉,但这些固定件将会使应力集中,因此需要更厚的材料或使用加强件,而这两者都会增加成本和重量,”Cimatti 说道。轻质金属泡沫则带来了一系列新挑战。
法拉利的方案是使用常见的连接工艺的改进版,或者改用完全不同的材料——结构粘接剂。Cimatti 表示,高科技胶粘系统能够在提高车身刚度的同时,将某些面板所需厚度降低多达20%。其中的关键是通过分散负载范围来消除应力的集中。粘接剂还可用来辅助机械紧固件,从而减少焊接或铆钉等的使用,或提供附加刚性以淘汰加强件。在下一代车型中,可能有大量的接头都将同时使用粘接剂与增强型铆接技术。
使用粘接剂的缺点之一是需要部件之间有重叠,这样便增加了重量和厚度。在Scaglietti 工厂试验的另一项创新性连接技术是冷金属过渡(CMT) 焊接技术,该技术和现在的金属惰性气体(MIG) 焊接系统一样,可以实现边对边连接,但使用的热量极少,接头几乎一旦成型就可触摸。
这一点和MIG 焊接不同,MIG 使用的温度极高,以至于可以改变周围区域(即热影响区(HAZ))的金属结构,从而使金属变脆。此外,无法在粘合接头附近使用MIG 焊接,这样就很难混合两种固定系统以减少材料用量。