新能源铝排闪光对焊机是苏州安嘉根据客户要求研制的专用铜铝异种材料焊接设备,设备通过1000Hz高频逆变技术、伺服闭环控制、无填充闪光对焊工艺等多项核心技术的应用,攻克了铜铝异种材料冶金结合的行业难题,实现了车规级零缺陷焊接、镀层无损?;?、全流程数字化管控,大幅提升了新能源铜铝排的焊接质量和生产效率,助力客户构建符合主机厂标准的自动化焊接生产体系。以下是当时客户找到我们的场景:
一、客户背景及痛点
YBXN 为 A 股上市公司旗下新能源业务战略主体,随着新能源汽车产业爆发式增长,三电系统中铜铝排连接件作为动力电池、驱动电机、电控系统的核心导电枢纽,市场需求呈现井喷态势。YBXN 在战略布局新能源业务、承接主机厂大额订单过程中,面临铜铝异种材料焊接的核心技术瓶颈,原有生产模式存在以下五大痛点:
1.异种材料焊接良率低下,质量风险突出:铜与铝具有极高的导电性和导热性,传统焊接工艺难以实现两种材料的冶金结合,焊接成品普遍存在气孔、夹渣、虚焊等隐性缺陷,不仅导致单次焊接良率不足 85%,更埋下整车电气安全的重大隐患,直接影响主机厂供应商资质评级。
2.人工焊接一致性差,无法满足车规级标准:依赖人工经验调节焊接参数,同批次产品焊接质量波动幅度超过 20%,无法满足汽车行业严苛的 PPM 级质量要求,面临主机厂批量退货与索赔风险,严重制约高端订单承接能力。
3.生产节拍滞后,规模化量产能力不足:传统焊接方式单工位节拍长达 3-5 分钟 / 件,远低于主机厂配套产能要求,且需配备大量持证熟练焊工,人力成本居高不下,产能瓶颈直接错失市场窗口期。
4.质量追溯体系缺失,合规认证受阻:缺乏焊接过程全参数记录与追溯能力,出现质量问题无法定位根因,难以通过汽车行业 IATF16949 质量体系认证,成为进入主流主机厂供应链的核心障碍。
5.镀层损伤率高,后处理成本激增:焊接过程中热影响区过大,非焊口区域镀层损伤率超过 30%,需额外增加人工补镀工序,不仅增加单件制造成本,更影响产品防腐性能与外观交付标准。
以上五点问题客户非??嗄?,一直找不到解决的办法。
二、客户对设备要求高
基于新能源汽车零部件行业的严苛标准与规?;坎枨?,YBXN 从质量、效率、数字化、合规四个维度提出 6 项明确业务诉求,全面覆盖焊接工艺能力、质量标准、表面防护、数字化管理、系统集成及量产可靠性六大核心维度,旨在构建符合车规级要求的铜铝排自动化焊接生产体系:
1.车规级异种材料焊接能力:实现 T2 紫铜与 1 系纯铝、6 系铝合金之间的异种材料可靠冶金结合,全面覆盖 2-6mm 厚度、10-30mm 宽度的主流铜铝排产品规格;
2.零缺陷焊接质量保障:确保焊接接头力学性能达到母材强度的 80% 以上,拉拔测试实现母材优先断裂,弯折测试焊口无崩断现象;
3.镀层无损工艺保障:严格控制焊接热影响区范围,确保非焊口区域表面镀层完整性,杜绝二次补镀工序;
4.全流程数字化生产管控:实现焊接全参数的可视化设定、实时监控与永久存储,支持多规格产品参数模板一键调用;
5.智能工厂系统对接能力:设备具备标准工业通讯接口,可无缝对接工厂 MES 系统,实现生产数据实时上传与远程集中管理;
6.7×24 小时稳定量产能力:设备具备长时间连续运行可靠性,综合故障率控制在行业领先水平,满足大批量高节拍生产需求。
根据客户所提的要求,现有的标准闪光对焊机根本无法实现,怎么办?
三、根据客户需求,研发定制新能源铝排闪光对焊机
根据客户所提各项要求,公司研发部、焊接工艺部、销售部共同召开了新项目研发会议,一起探讨工艺、夹具、结构、馈电方式、检测和控制方式,列出关键风险点、并逐个做出了解决方案,确定了基本方向和技术细节如下:
1.工艺确认与打样测试:安嘉焊接工艺师以最快的速度做了打样的简易夹具,用我们现有的闪光对焊机平台进行打样测试,经过双方多轮的来回测试并做好力学性能检测,达到了 YBXN 的车规级技术要求,确定了无填充闪光对焊工艺参数,最终选型专用闪光对焊主机;
2.设备方案确定:研发工程师和焊接工艺师一起沟通并根据客户要求,确定了最终的新能源铝排闪光对焊机方案,由 1000Hz 高频逆变电源、伺服闭环控制系统、复合电极定位机构、LabVIEW 专利控制系统、Profinet 工业通讯??榈然棺槌?;
3.整站设备方案优势:
1)攻克铜铝异种材料熔合难题,焊接良率提升至 99.5% 以上
采用 1000Hz 高频逆变 + 伺服闭环控制技术,实现电流毫秒级精准调控,彻底解决 T2 紫铜与 1/6 系铝合金的冶金结合难题,全面覆盖 2-6mm 厚度铜铝排产品,从根源上根除气孔、虚焊等传统缺陷,单次焊接良率从不足 85% 提升至 99.5% 以上,彻底消除整车电气安全隐患。
2)99% 以上母材强度零缺陷焊接,质量波动≤2%
采用无填充闪光对焊工艺实现真正的冶金结合,配合高夹紧力 + 顶锻力保障熔合质量,接头强度达母材 99% 以上,同批次产品质量波动控制在 2% 以内,拉拔测试实现母材优先断裂、弯折测试焊口无崩断,完全符合汽车行业 PPM 级质量标准。
3)精准控热?;ざ撇?,单件成本降低 15%
采用中频逆变直流电源实现集中加热,功率因数达 98% 以上,较传统焊机节能 30%,焊接热影响区缩小 60%,非焊口区域镀层损伤率≤1%,彻底省去人工补镀工序,单件制造成本降低 15%,同时保障产品防腐性能与外观交付标准。
4)10ms 级响应实现全流程生产管控,质量定位效率提升 90%
搭载苏州安嘉自主研发的 LabVIEW 专利控制系统,实现 10ms 级高速响应,焊接参数全程可视化监控、永久存储,异常状态自动报警联锁,质量问题定位效率提升 90%,真正实现焊接全流程可监控、可追溯、可分析,助力客户顺利通过 IATF16949 质量体系认证。
5)原生支持工业互联,实现 MES 系统无缝对接
原生支持 Profinet 工业通讯协议,100% 精准对接工厂 MES 系统,支持远程集群管控,生产数据永久可追溯,完美适配数字化车间建设要求,为客户智能工厂升级奠定坚实基础。
6)全规格覆盖高节拍量产,产能提升 6-10 倍
全面覆盖 200mm² 以内全规格铜铝排产品,采用复合电极实现精密定位,设备综合故障率≤10%,支持 7×24 小时连续稳定运行,单工位焊接节拍≤30 秒,相比传统 3-5 分钟 / 件的生产效率,整体产能提升 6-10 倍,彻底解决产能瓶颈问题。
4.交货期:45 个工作日。
安嘉把上述技术方案、细节和 YBXN 详细讨论,最终双方达成一致后签订了《技术协议》,作为设备研发设计、制造、验收的标准,并与客户签订了设备订货合同。
四、快速设计、按时交货、专业的售后,得到客户的好评!
在确定设备技术协议、签订合同后,安嘉的项目经理第一时间开生产项目启动会,确定了机械设计、电气设计、机械加工、外购件、装配、联调时间节点和客户来厂预验收、整改、总检和交货时间,并通过 ERP 系统有序的排发各部门工单、督促跟进各部门的工作进程。
时间过的很快,45 个工作日很快就过去,YBXN 定制型新能源铝排闪光对焊机经过老化试验完工了,经过我们专业的售后工程师在客户现场 10 天的安装调试和技术、操作、维护培训,设备已正常投入生产并全部达到了客户的验收标准。
YBXN 对该新能源铝排闪光对焊机实际生产和焊接效果非常满意,帮他们解决了铜铝异种材料焊接良率低、质量一致性差、生产节拍慢、质量追溯难、镀层损伤率高等核心痛点,大幅提升了产品质量和生产效率,助力客户顺利进入主流主机厂供应链,给予我们安嘉极大的认可和好评!
五、满足您的定制要求就是安嘉的成长使命!
客户是我们的导师,您需要焊接什么材质的产品?需要什么焊接工艺?什么焊接要求?需要全自动的、半自动的、还是流水线?请尽管提出来,安嘉都可以为您 "研发定制"。