【汽車開辟未來】現(xiàn)如今用機器人自動焊接制造鈦排氣管

【日經BP社報道】2016年5月底，“人與車科技展”在日本橫濱市舉行。展會上，筆者的目光被某公司的展臺吸引。該展臺上展出了汽車和摩托車的排氣管，標著鈦、鎂等文字。鈦排氣管并不稀奇，但筆者仔細看了一下，在該公司的鎂合金加工業(yè)務中，在沖壓及激光切割處理中也混合有彎管、焊接工藝這些項目（圖1）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

鎂合金是常用金屬中最輕、最堅固的材料，但同時也存在耐腐蝕性等差等問題，使用范圍極為有限。

隨著“KUMADAI鎂合金”等提高了耐熱性的特殊鎂合金的出現(xiàn)，鎂合金的可能性得到了擴展，但在焊接方面卻幾乎沒聽說過相關案例。而這家參展商——榛葉鐵工所則表示，鎂合金與鋁合金一樣，也是可以焊接的材料。該公司的主營業(yè)務是供應原裝摩托車排氣管，同時還在生產用于農業(yè)機械及建筑機械等的發(fā)動機的排氣管。

在鎂合金產品方面，榛葉鐵工所目前開展的是動力輔助服的支架加工業(yè)務，承攬把利用管件彎曲沖壓成型的部件焊接起來的工序（圖2）。說起鎂合金，筆者只聽說過鑄造或鍛造工藝，對焊接感到十分新奇。雖說理論上鎂合金好像與鋁合金具有一樣的焊接性，但實際操作時還要具備一些竅門。筆者將該公司展示的單側支架拿在手上試了一下，感覺不出是金屬，實現(xiàn)了樹脂也無法達到的輕量性，簡直就像是用紙做出來的。

圖2：動力輔助服的支架。該支架左右對稱，支撐著機器，在裝卸貨物等作業(yè)中支撐腰腿部。僅看該支架，感覺要比樹脂產品輕。 （點擊放大）	圖3：將鈴木Swift Sports的原裝排氣管直接改為鈦制的試制品。不銹鋼制成的原裝產品的重量超過10kg，改為鈦制后可減輕為6kg左右。音質稍有變化但音量基本保持不變，車尾的輕量化有助于提高動力性能，因此是一款富有吸引力的配備項。 （點擊放大）

在摩托車的輕量化要求下，鈦排氣管的需求在不斷擴大，此次展示的鈦排氣管是用機器人自動焊接生產的。鋁合金及鈦材料必須得熟練技工才能焊接的看法已成為歷史?，F(xiàn)在很難雇到相關的技工，因此業(yè)內開始利用機器人來再現(xiàn)技工的焊接技術。如今機器人也實現(xiàn)了漂亮的焊縫。

此次展出的汽車用鈦排氣管是把用于鈴木雨燕高性能款“Swift Sports”的原裝排氣管（不銹鋼制）換成鈦制的試制品，重量減輕了4成左右（圖3）。據介紹，這是榛葉鐵工所為了宣傳該公司的鈦排氣管技藝而制造的，使作為日本國產頭號運動掀背車的Swift Sports的車尾減輕了4kg之多，因此不僅能夠獲得鈦材料獨有的音質，而且使車輛對于轉向操作的響應性也更加敏捷，可享受到暢快的駕駛樂趣。估計會有不少雨燕車主希望該排氣管不僅僅停留在試制水平，而是盡快推出產品。