激光焊接在汽車領(lǐng)域的具體應用?
作者:訪客發(fā)布時間:2021-07-15分類:塑料制品瀏覽:97
激光焊接技術(shù)日益成熟,并大量應用到生產(chǎn)線上,在汽車生產(chǎn)線上如齒輪焊接,汽車底板及結(jié)構(gòu)件(包括車門車身)的高速拼焊并已取得了巨大的經(jīng)濟和社會效益。
據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計,在歐美發(fā)達工業(yè)國家中,有50%-70%的汽車零部件是用激光加工來完成的。其中主要以激光焊接為主和切割為主,激光焊接在汽車工業(yè)中已成為標準工藝。激光用于車身面板的焊接可將不同厚度和具有不同表面涂鍍層的金屬板焊在一起,然后再進行沖壓,這樣制成的面板結(jié)構(gòu)能達到最合理的金屬組合。激光焊接的速度約為4.5m/min,而且很少變形,省去了二次加工。激光焊接加速了用沖壓零件代替鍛造零件的進程。采用激光焊接,可以減少搭接寬度和一些加強部件,還可以壓縮車身結(jié)構(gòu)件本身的體積。僅此一項車身的重量可減少56kg。
激光焊接用于車頂外殼與框架焊接,傳動轉(zhuǎn)換器蓋板的焊接,由CNC控制,其循環(huán)時間約為16秒,實際焊接時間僅為3秒,一天可連續(xù)運行24小時。用于焊接小轎車的變速箱總成和底盤,激光束的焊接速度快,易于自動化控制并且易于歸并到一個靈活的制造系統(tǒng)中,激光束改進了廠家的產(chǎn)品設(shè)計投產(chǎn)周期,降低了成品的廢品率。3.激光焊接在汽車行業(yè)中的應用采用激光焊接可以給汽車制造業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟效益,如車身裝配中的大量點焊,把兩個焊頭夾在工件邊緣上進行焊接,凸緣寬度需要16mm,而激光焊接是單邊焊接,只需要5mm,把點焊該為激光焊,每輛車就可以節(jié)省鋼材40kg。用傳統(tǒng)點焊焊接兩片0.8mm的鋼板沖壓件,平均是20點/min,焊距是25mm,即速度為0.5m/min,用激光焊速度可以達到5m/min以上。采用激光焊接技術(shù),不僅降低成本,還大大提高了生產(chǎn)效率。
用于汽車金屬件的切割和齒輪的焊接,使汽車的改型從5年縮短到2年。美國通用汽車公司已經(jīng)采用22條激光加工生產(chǎn)線,美國福特汽車公司采用Nd:YAG激光器結(jié)合工業(yè)機器人焊接轎車車體,極大地降低了制造成本,2000年美國三大汽車公司已經(jīng)有50%的電阻點焊生產(chǎn)線被激光焊生產(chǎn)線所取代。在日本,激光焊接在生產(chǎn)線上成功的應用為世界所矚目,如在汽車車體制造中采用將薄鋼板實施激光焊接后沖壓成型的新方法,現(xiàn)在已為世界上大多數(shù)汽車廠家所仿效。
世界上很多著名汽車公司都建有專門的激光焊接專用生產(chǎn)線:
Thyssen鋼鐵公司的轎車底板拼焊生產(chǎn)線,大眾汽車廠的齒輪激光加工生產(chǎn)線,奔馳汽車廠的18個廠房里有8個廠房安裝了激光加工設(shè)備。激光焊接在汽車工業(yè)中最主要就是應用在汽車車身的焊接和拼接坯板焊接上。為滿足市場和客戶的需求,改善車身和制造工藝是十分必要的,而汽車的車身價值約占汽車總價值的1/5,采用激光焊接工藝使車身的抗沖擊性和抗疲勞性都可以得到顯著改善,提高汽車的品質(zhì)。激光焊接由于采用計算機控制,所以具有較強的靈活性和機動性,可以對形狀特殊的門板、擋板、齒輪、儀表板等零部件的焊接,也可以完成車頂和側(cè)圍,發(fā)動機架和散熱器架等部件的裝配,如果加上光纖傳輸系統(tǒng)和機械手,就可以實現(xiàn)自動化的汽車裝配生產(chǎn)線。
激光焊接技術(shù)前景激光焊接技術(shù)對傳統(tǒng)的汽車焊接工藝帶來了沖擊性的影響,各大汽車公司對此都抱有十分積極的態(tài)度,采用新技術(shù)就意味著更強的競爭力,特別是競爭殘酷的汽車工業(yè)。激光焊接技術(shù)在焊接鋁材,用焊接件代替鑄件以及全車身構(gòu)架結(jié)構(gòu)焊接的應用前途最大,激光器生產(chǎn)廠家應該抓住商機,在激光器的可移動性、體積等方面下功夫,用光纖傳輸激光,使激光器更適合汽車生產(chǎn)線的需要。國內(nèi)一些激光產(chǎn)品生產(chǎn)廠家已經(jīng)逐漸意識到這一點,比如湖北光通光電系統(tǒng)有限公司生產(chǎn)的脈沖Nd:YAG激光焊接機利用光纖耦合聚焦,使用方便,激光頭可以遠離焊接區(qū),激光器性能穩(wěn)定可靠,壽命長,也可以使用傳統(tǒng)的光學傳統(tǒng)系統(tǒng),激光器既可以激光焊接,也可以激光切割和打孔,一機多用途,特別適用于激光加工車間和自動化生產(chǎn)線。21世紀汽車工業(yè)正在步入能按照用戶要求進行柔性模塊式生產(chǎn)的方式,傳統(tǒng)加工工藝不能滿足新生產(chǎn)方式的需要,這給激光焊接技術(shù)的大規(guī)模應用提供了一個機遇,激光焊接技術(shù)及其他激光加工技術(shù)在汽車領(lǐng)域中一定會有更大的發(fā)展,成為汽車工業(yè)中重要的加工方法。
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