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    激光焊接技术开启汽车焊接新时代

    放大字体  缩小字体 发布日期:2022-09-13 00:13:46    来源:本站    作者:标准件之家    浏览次数:648
    导读

    在20世纪90年代中期,BMW公司利用激光焊接机器人完成了BMW 5系列轿车的第一条焊缝,焊缝总长度达12m。到2003年7月,激光焊接焊缝的总长度累计达到150万米。 激光技术竞争的结果是强化了其在汽车制造工业中的应用。Daimler C

    90年代中期,宝马公司用激光焊接机器人完成了宝马5系轿车的第一条焊缝,全长12m。到2003年7月,激光焊缝总长度已达150万米。激光技术竞争的结果是加强其在汽车制造业中的应用。戴姆勒克莱斯勒公司焊接(设备及零部件)技术研究组负责人Christian Elsner老师认为,激光焊接最重要的应用领域是汽车传动系统和汽车车架的焊接制造。激光焊接长期以来没有得到充分利用。新型激光焊接电源和更高的功率使激光焊接挤入了传统焊接技术长期占据的“领地”。激光技术之所以在汽车行业得到广泛应用,离不开研究所科技工作者的劳动。戴姆勒克莱斯勒公司的生产技术和材料技术研究所打算在未来进一步加强与物理研究所的密切合作,使焊接生产过程中的传感器技术能有更好的结果。工控系统制造企业、工控系统应用企业、科研机构之间的合作越紧密,合作成果就越丰硕。新型激光焊接方案目前,一些科研院所和工业企业正在开发新型激光焊接方案。一种新型的晶体管脉冲激光器(Diodengepumpte Scheibenlaser)就是这样一个例子。斯图加特激光工具研究所(IFSW)指出,新沙本激光技术是一种全新的晶体管固体激光器技术方案,具有较高的激光效率和良好的激光聚焦性能。SAFELI(欧宝,德国)的B、C、D柱由液压成型材料通过激光焊接制成。BIW的重量减少了24%,同时保持了与现款相同的碰撞安全性和耐用性。激光介质是一种非常薄的反射体,其厚度在百分之几到百分之二微米之间。激光束经过紧凑的折射镜系统多次折射,最后通过晶体射出。虽然反射器的厚度很小,但其反射能力极高,总效率也很高。Hgel老师认为,这种激光技术结合了CO2激光技术和Nd: YAG固体激光技术的优点,未来可以开拓更多新的应用领域。激光焊接的使用越来越多,德国大众公司的途安汽车就是一个很好的例子。在这款新车中,激光焊点数量达到了1400个,焊缝总长度达到了70m。在舒适美观的敞篷车生产中,大众公司的技术人员与奥地利焊接专家Fronius公司合作,开发了一种激光复合焊接技术。在高级敞篷车的车门上,激光复合焊缝长度达到3570mm,是纯激光焊缝的3倍。大众公司的材料专家认为,与纯激光焊接技术相比,激光复合焊接技术可以大大提高板材的连接能力。因此,大众公司可以充分利用激光高速焊接时电弧焊的工艺稳定性。另一个应用实例是宝马5系宝马轿车的铝合金隔板与内部高压变形处理的铝合金支架采用这种激光复合焊接技术进行焊接。与单独使用的各种激光焊接技术相比,激光复合焊接技术具有明显的优势。对于激光混合,优势如下:更大的熔深/更大的间隙焊接能力;焊缝的韧性较好,添加辅助材料可以影响焊缝的晶格结构。烧穿时焊缝背面无下垂现象;适用范围更广;借助激光替代技术,投入更少。对于激光MIG惰性气体保护焊,优点如下:焊接速度更高;焊接深度大;产生较少的焊接热;焊接强度高;焊缝宽度小;焊缝有小凸起。使得整个系统的生产过程具有良好的稳定性和设备利用率;焊后焊缝准备和焊缝处理工作量小;焊接时间短,成本低,生产效率高;具有良好的光学设备配置性能。然而,激光复合焊接在电源设备中的投资成本

    随着市场的进一步扩大,动力设备的价格也将降低,激光复合焊接技术将在更多领域得到应用。至少激光复合焊接技术在铝合金材料的焊接中是一种非常合适的焊接技术,并将在相当长的一段时期内成为主要的焊接生产工具。双焦点激光焊接技术据宝马专家介绍,宝马在焊接隔板时采用了双焦点激光焊接技术。该技术因其在铝合金材料焊接过程中的优异表现,被广泛应用于宝马的量产中。在激光焊接中,双焦点激光焊接技术可以在被焊材料上形成两个相距很小的焦点,可以实现激光束的分裂和叠加。两个激光源叠加形成一个激光束,可以大大提高激光功率、生产稳定性、产品质量和生产灵活性。一方面,激光焊接功率的增加可以增加激光焊缝的深度;另一方面可以提高激光焊接的焊接速度;同时也可以避免铝合金焊接中出现的熔孔、烧穿等焊接缺陷。激光焊接技术的标准化从激光焊接技术的用户和企业来看,一个尚未完全解决的问题就是激光焊接技术的标准化。这个问题主要体现在设备和焊接设备不同部位的连接接口上。宝马专家指出,标准化将简化全球激光光学设备和零件的生产和制造。大众公司的专家与宝马的观点相似,认为标准化也可以提高激光设备的有效性。相反,Trumpf Gesch FTSBereichs Laser Technik的发言人认为,激光技术每年都有新的进展。因此,激光设备的制造商之间存在非常强烈的竞争,这自然阻碍了不同激光技术和设备研发企业的统一产品研发。运通华嘉有限公司上海代表处首席代表Eva Schwinghammer博士介绍,通快HL 4006D(输出功率350W~4000W)等先进的激光和焊接系统已在中国汽车及零部件制造中使用。

    所谓的标准化最终只能实现激光光缆接口的标准化。而做到这一步的前提条件是保质、保修的三包责任和三包过程得到说明和认可时。另一方面,该发言人也同意在激光应用技术的各个领域中,激光性能的发展趋势是在不断地提高。这种发展趋势可以增大激光的功率和提高激光的射束质量。借助于新的激光产生方案和新的激光设备设计方案,也包括新的激光技术应用领域,这种发展趋势可在今后不久得以实现。

     
    (文/标准件之家)
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