院士坐镇、上交大教授创业,这家公司加速国内焊接与连接工艺装备换道超车
作者 | 吴若瑜
编辑 | 彭孝秋
硬氪获悉,上海治嵘工业装备有限公司(以下简称「治嵘装备」)已合计完成数千万种子轮及天使轮融资,天使轮由中赢创投领投,融资资金主要用于新产品研发和市场拓展。
「治嵘装备」专注于工业焊接、连接新工艺和智能装备领域,持续推动高性能连接技术与质量管控装备、软件的研发生产。公司自主研发的自冲摩擦铆焊(F-SPR)、电阻铆焊(RRW)技术装备和智能电阻点焊质量监控装备,有效解决了国内轻量化材料连接以及焊点接头质量在线监控与控制的难题,产品主要应用于汽车白车身、动力电池、航空航天、轨道交通、低压电器等领域。
「治嵘装备」的创立离不开上海交通大学机械与动力工程学院薄板结构制造研究所,1996年林忠钦院士创立该研究所,面向国家重大需求与经济主战场,围绕金属、非金属薄板材料进行一系列制造工艺与装备的“产-学-研-用”技术创新与孵化转化,现已孵化多家企业。治嵘装备脱胎于研究所的先进焊接与连接课题组,专注于薄板结构创新焊接与连接工艺装备、软件开发,后在上海智能制造功能平台的支持下,经历一系列商业孵化,2019年正式成立。
在碳中和背景下,传统载运工具结构轻量化发展趋势愈发清晰。以新能源汽车为例,通过轻量化结构变革可有效降低能耗与排放,同时延长续航里程。研究显示,车身重量每减轻100kg,传统燃油车百公里油耗可减少0.4L,新能源汽车续航里程能提升10%。汽车轻量化技术也被纳入《中国制造 2025》,成为了产业发展的关键方向。
然而,轻量化技术的应用必须突破轻量化脆性材料以及异质材料混合结构连接的世界难题,由于轻量化材料焊接与连接性差、不同材料的理化特性各异,传统连接工艺制造技术面临极大挑战、很难满足产业需求。
结合国外发展情况看,即便欧美厂商起步早,像自冲铆接(SPR)、流钻铆接(FDS)、拉铆等关键连接技术已成熟应用于载运工具薄壁结构中。但随着铝合金、高强钢、铸铝、镁合金、热塑/固性复合材料等轻量化材料的复合应用,这些传统工艺也存在铆接严重开裂、气密性差、无法连接异质材料、工艺效率低等痛点。
因此,市场亟需解决铸铝、铝板、铝型材、镁合金、碳纤维复合材料等新材料在汽车、轨交、航空航天等高端精密制造领域大规模应用时的连接技术适配问题。同时,国内企业也能借此机会摆脱对进口设备或仿制进口设备的依赖,真正实现国产焊接与连接设备的换道超车。
「治嵘装备」针对新材料及多材料的混合连接痛点,团队自主研发F-SPR(Friction-SPR)新工艺与装备,平衡了材料低延展性本质与铆接大变形需求之间的矛盾控制,解决了低延展性轻合金的铆接开裂难题,实现多材料的无损伤、无裂纹、无缺陷连接,工艺技术和装备具有完全自主知识产权。
自冲摩擦铆焊设备与铆钉
市场验证方面,「治嵘装备」与动力电池头部厂商达成合作,共研新能源汽车的动力电池托盘连接新工艺,已完成前期的产品打样、试验,即将进入批量化生产阶段;围绕白车身轻量化材料连接应用,公司也同步建联新能源汽车厂商;航空航天领域,公司同中国商飞进行打样测试,推进技术的上机应用;轨道交通领域,与中车系统企业完成定点合作,预计在新一代轻量化轨道交通产品上进行工艺应用,将实现治嵘装备自研工艺装备对传统拉铆工艺的替代。
自冲摩擦铆焊工艺原理与应用场景
“像传统拉铆工艺连接铝合金需要预先开孔、清除碎屑,再进行人工拉铆,不仅密封性不足,接头还存在外观难以保证和腐蚀的风险。我们的工艺装备能有效解决拉铆接头双面凸出以及腐蚀问题,且无需开孔,加热穿刺与铆焊两步骤同步完成,将3-5分钟一个焊点的工艺过程缩短至3秒以内。”「治嵘装备」总经理雷海洋补充道。
「治嵘装备」还将业务面延伸至焊点质量智能检测场景中。现有汽车产业焊装车间的自动化率非常高,但焊后检测仍依赖人工离线抽样完成凿检、超声波检查或破检等一系列动作,从产业化效率与成本管控维度来说非常落后。并且,汽车钢制白车身主要是由镀锌钢板或者热成型钢板制成冲压件焊接而成,电阻点焊作为钢制白车身中最主要的连接方式,占到整车连接工艺的80%以上,由人工抽检焊点质量效率低、准确率与覆盖率不足;另外镀锌板、热成型钢等高强钢材料在白车身应用日渐广泛导致焊接飞溅严重,由此导致的焊装车间恶劣环境以及零件焊后人工打磨与产业发展严重不匹配。
为填补这部分市场空白,「治嵘装备」自主研发电阻点焊焊点质量智能管控技术,推出智能电阻点焊装备(FusionSmart AWC),运用机理与AI相结合的模型算法进行在线质量自动全检+质量智能实时控制,实现毫秒级实时跟踪与自适应控制,准确率达99%以上。智能装备能够提前发现问题,节约维护或返修的工时、成本,将传统的人工离线检验调控变革为自动在线预测监控,适配高精度、高可靠要求场景。产品已在汽车、航空航天和轨交等企业应用。
智能电阻点焊系列产品
供应链端,「治嵘装备」具备上述装备的设计生产安装调试服务能力,自产铆钉这类核心工艺耗材,后续会完成整体的扩产走量。“我们从基础工艺、核心技术、整体的结构设计到工艺耗材和装备本身,都是自主可控的,有效保证整体产品的稳定性、可控性”,雷海洋表示,前期产品设计的自主可控,很大程度上也决定了后期的成本管控。
团队方面,公司董事长&首席科学家李永兵教授为国家杰青,并同时担任薄板结构制造研究所所长;核心团队深耕薄板焊接与连接领域20余年,核心成员均为上海交大博士毕业。「治嵘装备」人才梯队建设完善,是全球点连接领域的头部研发团队,具备从新工艺研发、技术应用、软件开发到智能装备设备的研制落地经验,能够在短时间内开发新的紧固件、装备,实现材料有效连接。
「治嵘装备」具有完善的实验检验手段,包括机器人点焊系统、机器人弧焊系统、SPR、FDS、F-SPR、Clinch,并提供静态力学性能测试区、疲劳力学性能测试区、金相制备区和金相观测区支持公司进行工艺开发、新材料技术适配等需求。公司也积极响应AI赋能制造业的趋势,通过工业应用模型辅助企业完成前期产品设计、工艺参数到后期质量检测的优化闭环,实现焊接与连接在具体业务场景的全链路贯通。
未来,「治嵘装备」正在布局镁合金、碳纤维复合材料、工程塑料等轻量化材料的同种异种材料连接以及焊接与连接工艺仿真软件,是企业下一步开发的重点。同时业务向低压电器、低空经济等领域扩展,尤其是低空经济中无人机、eVTOL对轻量化的材料高效连接需求迫切。
投资人观点:
中赢创投表示,我们一直关注智能制造领域的新技术,发现轻量化是汽车、轨交、航空行业确定性的趋势,治嵘创始人李永兵教授国际首创的F-SPR工艺解决了这些行业中轻量化材料,特别是低延展性轻合金(如铝、镁合金)的铆接开裂、密封性差、速度慢等难题,实现“穿而不破,焊而不漏”,引领点连接领域技术突破。投资治嵘以来,公司的商业进展和执行力超出预期,在每个应用领域均与行业头部达成合作,我们也期待治嵘拓展更多的产品品类,落地更多场景,用技术赋能中国制造走向国际大舞台。
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本文来自微信公众号“硬氪”,作者:吴若瑜,36氪经授权发布。