Lasersvetsmaskin i fordonsindustrin

För mer än fyra decennier sedan kom lasrar till och uppvisade kraftfulla kapaciteter som hänförde världen. Efter så många år av utveckling har lasertekniken trängt in på olika områden och spelat en avgörande roll. Inom bilindustrin är lasertekniken ännu mer unik, lasersvetsning, laserborrning, lasermärkning används ofta.

1. Definition av laserteknik
Laser är en ny ljuskälla på 1960-talet. Med bra monokromaticitet, stark riktning, hög ljusstyrka och andra egenskaper. Tusentals laserarbetande ämnen har upptäckts, med våglängder som sträcker sig från mjuka röntgenstrålar till långt infrarött. Laserteknik använder polariserande speglar för att reflektera strålen som produceras av lasern så att den koncentreras i en fokuseringsanordning för att producera en stråle med enorm energi. Om brännpunkten är nära arbetsstycket smälter arbetshästen och avdunstar inom millisekunder, en effekt som kan användas i svetsprocessen.

2. Genomförbarhet av lasersvetsteknik
Lasrar kategoriseras generellt efter de olika arbetsämnen som producerar laserljus, främst halvledarlasrar (GaAs, InP, etc.), solid state (Nd: YAG, etc.) lasrar, gas (CO2, He-Ne, etc.). ) lasrar, flytande (avstämbara färgämnen etc.) lasrar, kemiska lasrar, frielektronlasrar och så vidare. Bland dem använder gaslasrar gas eller metallångor som ljusemitterande partiklar, och det är klassen av lasrar med flest varianter, de mest diversifierade excitationslägena, den bredaste laservåglängdsfördelningsregionen, det enklaste sättet att realisera kontinuerlig högeffekt output, och den mest använda. Solid-state laser är att producera laserpartiklar dopade i den fasta matrisen, vars koncentration är större än gasen, och därmed kan få en relativt stor laserenergiutgång, med stor energi, hög toppeffekt, kompakt, solid och hållbar och så vidare. Lasersvetsning i huvudsak på användningen av dessa två exciterade material laser.

Tillämpningen av lasersvetsteknik inom tillverkningsområdet har ökat stadigt, från puls till kontinuerlig, från låg effekt till hög effekt, från tunn platta till tjocka delar, från enkel enkel söm till komplexa former, lasersvetsning i den kontinuerliga utvecklingsprocessen har gradvis bli en mogen modern processteknik. Lasersvetsning är uppdelad i pulsad lasersvetsning och kontinuerlig lasersvetsning, och i kontinuerlig svetsning kan de delas in i värmeledningssvetsning och djup penetrationssvetsning. Med förbättringen av laseruteffekt, särskilt uppkomsten av högeffekts CO2-laser, har laserdjuppenetreringsteknik hemma och utomlands varit snabb utveckling, det största svetsdjup-till-breddförhållandet har nått 12:1, lasersvetsmaterial från den allmänna utvecklingen av mjukt stål till dagens svetsning av galvaniserad plåt, aluminium, titan, koppar och keramiska material, lasersvetshastigheten har nått dussintals meter per minut, lasersvetstekniken blir allt mognare och ett stort antal tillämpningar på produktionslinjen i bilproduktionslinjen, såsom kugghjulssvetsning, bilgolv och strukturella komponenter (inklusive dörrkroppen) i höghastighetssvetsningen och har uppnått stora ekonomiska och sociala fördelar.

Enligt relevant statistik är det i Europa och USA i utvecklade industriländer att 50 procent -70 procent av bildelarna är färdiga med laserbearbetning. Som främst är lasersvetsning och skärbaserad, lasersvetsning inom fordonsindustrin har blivit en standardprocess. Lasersvetsning för kroppspaneler kan vara olika tjocka och ha olika ytbeläggningsskikt av metallplattan svetsade samman, och sedan stämpling, så att panelstrukturen kan göras för att uppnå den mest rimliga kombinationen av metall. Hastigheten för lasersvetsning är cirka 4,5 m/min, och det finns liten deformation, vilket eliminerar sekundär bearbetning. Lasersvetsning påskyndar processen att ersätta smidda delar med stämplade delar. Användningen av lasersvetsning minskar varvbredden och några av de förstärkande delarna, och komprimerar även volymen av själva karossens strukturella delar. Bara detta minskar kroppens vikt med 56 kg. lasersvetsning används för svetsning av takskal och ramar samt för svetsning av transmissionsomvandlarkåpor, som är CNC-styrda, med en cykeltid på cirka 16 sekunder och en faktisk svetstid på endast 3 sekunder, och som kan drivas kontinuerligt under 24 timmar per dygn. Används för att svetsa den lilla bilens transmissionsenhet och chassi, laserstrålesvetshastighet, lätt att automatisera och lätt att kontrollera och slå samman i ett flexibelt tillverkningssystem, laserstråle för att förbättra tillverkarens produktdesign och produktionscykel, vilket minskar skrothastigheten för färdiga produkter .

3. Lasersvetsmaskin inom bilindustrin
Användningen av lasersvetsning kan ge stora ekonomiska fördelar för biltillverkningsindustrin, såsom karossmontering i ett stort antal punktsvetsningar, de två svetshuvudena fastklämda på kanten av arbetsstyckets svetsning, flänsbredden behöver 16 mm och lasersvetsning är en ensidig svetsning, endast 5 mm, punktsvetsningen för lasersvetsningen, varje bil kan spara 40kg stål. med traditionell punktsvetsning av två stycken av 0.8 mm stålplåtstämplingsdelar, är genomsnittet 20 poäng/min, svetsavståndet är 25 mm, det vill säga hastigheten 0,5 m/min, med lasersvetshastighet kan nå 5m/min eller mer. Användningen av lasersvetsteknik, inte bara för att minska kostnaderna, utan också avsevärt förbättra produktionseffektiviteten. För närvarande är en uppsättning av kilowatt-klass laserbehandlingsrobotsystem så länge hundratusentals dollar, säkerheten och tillförlitligheten hos den nya lasern garanteras också, dess felavbrottstid på endast 2 procent, skyddsåtgärderna är också extremt tillförlitliga . Lasersvetsning kräver en nära matchning mellan arbetsstyckets kontaktyta, vilket inte är lätt att realisera i processen, men de nuvarande avancerade klämmetoderna och lämpliga för lasersvetsflänsdesign så att detta problem har lösts, den gradvisa mognaden av lasersvetsteknik gör de stora biltillverkarna utan undantag kommer att tillämpas på lasersvetsning av bilproduktionslinjen.

USA är de tidigaste högeffektlasrarna som introducerats i bilindustrin, i USA:s bilindustricentrum i Detroit-området finns det mer än 40 laserbearbetningsstationer för skärning av bilmetalldelar och svetsning av växeln, så att bilens reformering från 5 år förkortas till 2 år. Förenta staterna General Motors har antagit 22 produktionslinjer för laserbearbetning, USA:s Ford Motor Company använder Nd: YAG-laser i kombination med industrirobotar för att svetsa sedankroppen, vilket kraftigt minskar tillverkningskostnaderna, de tre stora amerikanska bilföretagen år 2000, där har varit 50 procent av motståndet punktsvets produktionslinje ersattes av lasersvetsning produktionslinje. I Japan, den framgångsrika tillämpningen av lasersvetsning i produktionslinjen för världens uppmärksamhet, såsom i biltillverkning kaross i genomförandet av lasersvetsning av tunn stålplåt stämpling gjutning av nya metoder, och nu har de flesta av världens bilar tillverkare att följa efter. Många av världens ledande bilföretag har byggt en speciell produktionslinje för lasersvetsning: Thyssen Steel produktionslinje för svetsning av bilgolv, Volkswagens produktionslinje för laserbearbetning av utrustning för bilfabriker, Mercedes-Benz bilfabrik i 18-fabriken i 8-fabriken installerad laserbehandlingsutrustning.

Lasersvetsmaskin används inom bilindustrin, framför allt för svetsning av bilkarosser och svetsning av skarvade ämnen. För att möta marknaden och kundernas efterfrågan, förbättra karossen och tillverkningsprocessen är mycket nödvändig, och värdet på bilens kaross på cirka 1/5 av det totala värdet av bilen, användningen av lasersvetsprocess så att kroppen av slagtålighet och utmattningsmotstånd kan förbättras avsevärt, förbättra kvaliteten på bilen. Lasersvetsning på grund av användningen av datorstyrning, så den har en stark flexibilitet och rörlighet, kan vara en speciell form av dörrpaneler, stänkskärmar, växlar, instrumentpaneler och andra delar av svetsningen, men också för att komplettera taket och sidan av bilen, motorramen och kylarramen och andra delar av monteringen, om de kombineras med fiberoptiskt transmissionssystem och robothand, kan du realisera den automatiserade fordonsmonteringslinjen. Användningen av cirka 3KW fiberoptisk transmission Nd: YAG kontinuerlig laser, med punktsvetssystem och produktionslinjefixturer, kan uppnå syftet med automatiserad svetsning, General Motors, Mercedes-Benz, etc. har antagit detta system som används i produktionslinjen av de senaste modellerna kan lasersvetssystemet nästan uppnå kraven på perfekt bearbetning, när det gäller effektivitet, ekonomi, säkerhet, styrka, korrosionsbeständighet har utmärkta prestanda. Lasersvetssystemet används i produktionslinjen för de senaste bilmodellerna.

En bilkaross och chassi består av mer än 300 typer av delar, användningen av lasersvetsning kan vara nästan alla oavsett tjocklek, kvalitet, typ, kvalitet av material som svetsas samman för att göra en mängd olika former av delar, vilket avsevärt förbättrar flexibiliteten av bildesign. Skarvningsämne är i den fullständiga analysen av kroppsstrukturen på grundval av att optimera designen av komponenter, så att det kan vara några typiska ämnessvetsningar från ett fåtal typer av ämne, vilket kraftigt minskar antalet formar, vilket ökar utnyttjandet av material, men också i styrkan av de olika kraven på olika delar av ämnet av olika tjocklek kan användas i en stämpling gjutning för att minska vikten och förbättra noggrannheten, men också göra korrosionsbeständigheten och säkerhetsprestanda har förbättrats avsevärt! Kroppsstrukturen är också mycket förenklad. Toyotas produktionslinje för sidokapslingar använder en svetsteknik för skarvningsämnen, vilket gör antalet formar ner till fyra, materialutnyttjandegraden på 65 procent, plus andra delar, så att kostnaden för varje bil minskar med mer än 30 US-dollar, vilket kraftigt ökar biltillverkarnas fördelar.

För närvarande, i främmande länder, Tyskland Volkswagen i AudiA6, GolfA4, Passat och andra märken av taket är lasersvetsning, BMW, General Motors i toppen av ramen använder också lasersvetsning, General Motors, Toyota, Ford, BMW, Fiat, Mercedes-Benz, Volkswagen används i laser skarvplatta teknik, USA Big Three, Tyskland Mercedes-Benz använder en lasersvetsad transmissionskomponenter. Volkswagen, General Motors, Mercedes-Benz, Nissan tillämpade laserskärningsteknik, Fiat och Toyota med laserbeläggning av motoravgasventiler, Volkswagen-motorkamaxlar för att uppnå laserythärdningsbehandling.

I landet, från inhemska högkvalitativa modeller, såsom: Passat, Buick, Audi, etc. används för att lasersvetsning till lasersvetsning på omvandlingen av den inhemska började använda lasersvetsteknik, den första i landet att använda lasersvetsteknik (snarare än lasersvetsning), i framkant av FAW-Volkswagen, medan några av de inhemska biltillverkarna gradvis har börjat använda denna teknik. Laserteknik är för närvarande i tillämpningen av FAW, FAW Volkswagen AudiA6 topp och BORA bakstycke med lasersvetsning, Sagitar (Sagitar) var i toppen av kroppen, bakstycket och andra delar av lasersvetstekniken, svetslängd på mer än 30 meter. FAW använde utrustning för den tyska HassYAG 3KW-lasern och Kuka-roboten, FAW Car Company sedankarossbeklädnadsdelar med laserskärning, med utrustning för den tyska ARNOLD 3KW tredimensionella femaxliga CO2-laserbearbetningsmaskinen, FAW-chassidelar fabriksbromssko med laser härdning, med hjälp av utrustning för den inhemska 2KW CO2 laser bearbetningsmaskin, FAW mögel centrum tunn platta delar för laserskärning, användning av utrustning för den inhemska 1,5KWCO2 laser bearbetningsmaskin. Med lasersvetsteknikens mognad och prisfallet på lasersvetsmaskiner började även Kinas Chery Automobile använda lasersvetsteknik.

4. Utsikter för laserteknik

Lasersvetsteknik på den traditionella fordonssvetsningsprocessen har gett effekterna av de stora fordonsföretagen har en mycket positiv inställning till detta, användningen av ny teknik innebär starkare konkurrenskraft, särskilt den brutala konkurrensen inom bilindustrin. Lasersvetsteknik vid svetsning av aluminium, svetsade delar istället för gjutgods och helkroppsramstruktur svetsning tillämpning av den största framtiden, bör lasertillverkare ta tillvara affärsmöjligheter i laserns rörlighet, volym och andra aspekter av arbetet, med fiberoptik transmissionslaser, så att lasern är mer lämplig för fordonsproduktionslinjebehov. Vissa inhemska tillverkare av laserprodukter har gradvis insett detta, såsom Hubei Optical Optical Systems Co., Ltd. produktion av pulsad Nd: YAG lasersvetsmaskin med fokusering av optisk fiberkoppling, lätt att använda, laserhuvudet kan vara långt borta från svetsning zon, laserprestanda är stabil och pålitlig, lång livslängd, men också användningen av det traditionella optiska traditionella systemet, lasern kan vara lasersvetsning, laserskärning och stansning, båda. En maskin för flera ändamål, speciellt lämplig för laserbearbetningsverkstad och automatiserad produktionslinje.

5. Sammanfattning

2000-talets bilindustri går in i användarens krav i enlighet med det flexibla modulära produktionsläget, den traditionella bearbetningstekniken kan inte möta behoven i det nya produktionsläget, vilket ger den storskaliga tillämpningen av lasersvetsteknik en möjlighet, Lasersvetsteknik och annan laserbearbetningsteknik inom fordonsområdet kommer att ha en större utveckling, bli en viktig bearbetningsmetod inom fordonsindustrin.