華東創(chuàng)業(yè)賽 |先進自沖鉚接技術產品的研發(fā)和產業(yè)化
1.項目簡介:
隨著國家制造業(yè)轉型升級,鋼鐵、鋁、塑料等多層、異種、復合材料之間結構性連接需求迅猛增長。如何實現(xiàn)它們之間高效、可靠的結構性連接,已成為先進制造領域組裝過程中的瓶頸問題。
傳統(tǒng)鋼基材料連接通常采用焊接方式實現(xiàn)。近幾年也出現(xiàn)了鋁基材料之間焊接工藝,但能耗高、焊接質量難以控制,而針對復合材料的通用焊接工藝到目前為止也未解決。螺栓連接、傳統(tǒng)鉚接工藝需要預先打孔,效率低,不適合自動化生產??梢?,高效的多層、異種、復合材料的結構性連接工藝,已經成為以新材料應用為基礎的先進制造領域的迫切需求。
先進制造領域的瓶頸問題
針對這一困擾工業(yè)界的棘手問題,本項目研究開發(fā)出了一種專門解決多層異種復合材料結構性連接的先進連接技術。如下圖所示,自沖鉚接( Self Piercing Riveting, SPR)的原理是利用專用裝置,驅動特制合金鉚釘穿透頂層板材之后,鉚釘刃部中空結構在底層板材內形成非穿透式冷變形擴張,形成牢固的結構性連接點。沖孔、鉚接一次性完成,快速可靠地實現(xiàn)異種材料之間的牢固連接,是一種革命性的新技術。與傳統(tǒng)高溫熔焊、打孔連接相比,自沖鉚接技術具備的顯著優(yōu)勢,將重點服務于新能源汽車等新興智能制造產業(yè),推動我國先進制造技術的升級換代。
2.成果展示
項目主要產品系列是自沖鉚釘系列、自沖鉚接機系列、自沖鉚接服務。(1)多種規(guī)格型號自沖鉚釘,可以鉚接總厚度為1mm-10mm的多層復合材料。(2)手持式自沖鉚接機便攜方便,適合于前期打樣、研究及維修工作。立式自沖鉚接機、自沖鉚接機器人:適合各類大小工件鉚接,用于電氣行業(yè)、新能源汽車等。(3)自沖鉚接技術服務,包括針對客戶需求,對特種鋁/鈦合金等新型復合材料開展自沖鉚接工藝研究;以及自沖鉚接機器人產線應用智能集成。
產品系列
采用本公司的自沖鉚接技術產品后,客戶將獲得三個十分明顯的收益:極大的提高組裝效率、大幅提升組裝可靠性、顯著地降低組裝成本。因此,公司產品正在越來越多的應用場合替代國外進口產品。
3.市場前景
自沖鉚接作為先進制造領域的全新基礎機械零件和工藝,將引發(fā)眾多領域組裝工藝的更新?lián)Q代,市場潛力非常巨大。2016年我國緊固件產銷量超過720萬噸,市場規(guī)模達2000億元。若自沖鉚接技術占據(jù)10%的緊固件市場份額,就高達200億元。我國《節(jié)能與新能源汽車產業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012—2020年)》提出,未來十年內投入千億元來發(fā)展新能源汽車產業(yè),重點之一是要掌握車身輕量化關鍵技術。車身輕量化意味著車身制造中傳統(tǒng)的鋼基材料將被輕金屬復合材料替代,因此我國自沖鉚接產品的需求將隨之飛速增長。
公司目前已經在技術、專利領域占據(jù)優(yōu)勢地位,后續(xù)重點向高新產業(yè)領域推進,進而引領、促使、倒逼現(xiàn)有產業(yè)升級換代。最終,公司自沖鉚接相關產品成為我國產業(yè)升級換代后基礎機械元件和裝備。
4.創(chuàng)業(yè)團隊
項目負責人尹成科,物理學學士、工學博士,德國亞琛工業(yè)大學訪問學者。現(xiàn)任公司董事長、總經理。尹成科在高端裝備制造領域獲得了多項國際前沿成果,擁有30多項發(fā)明專利。2012年研制成功國內首套磁懸浮人工心臟,該成果被央視報道、接受前總理視察,本人因此獲國際ISRBP學會頒發(fā)的青年學者獎,成為該學會成立20多年來首位獲得此獎項的中國人。2015年研制成功國內首套小衛(wèi)星用姿態(tài)調整磁懸浮動量球和空間正交角速度傳感器,技術性能世界第一。多次赴德國開展調查研究,與相關領域內國際前沿產業(yè)領域技術專家建立了密切合作關系,開發(fā)出了國內首套先進自沖鉚接裝置和工藝。2017年創(chuàng)立蘇州卓尹特機電科技有限公司,致力于先進自沖鉚接技術的研發(fā)和產業(yè)化。
項目團隊其他成員來自中國科學院、德國亞琛工業(yè)大學等在機械領域內世界知名研發(fā)機構和相關知名企業(yè),在金屬材料成型工藝、機構可靠性設計領域有數(shù)十年的工程經驗,營銷團隊已經與機器人、自動化應用方面有多年沉淀積累的知名企業(yè)建立了長期戰(zhàn)略合作關系,在智能制造領域共謀發(fā)展。
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