激光焊接在汽車行業(yè)中的應(yīng)用：
美國是最早將高功率激光器引入汽車工業(yè)的，在美國汽車工業(yè)中心底特律地區(qū)有40 余家激光加工站，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(jī)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(diǎn)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(yīng)用為世界所矚目，如在汽車車體制造中采用將薄鋼板實(shí)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。
激光焊接由于采用計算機(jī)控制，所以具有較強(qiáng)的靈活性和機(jī)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(jī)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(jī)械手，就可以實(shí)現(xiàn)自動化的汽車裝配生產(chǎn)線。使用 3KW 左右的光纖傳輸?shù)腘D:YAG 連續(xù)激光器，配合點(diǎn)焊系統(tǒng)，和生產(chǎn)線上的夾具相配合，就可以達(dá)到自動化焊接的目的，通用、奔馳等都采用了這一系統(tǒng)應(yīng)用在最新的車型的生產(chǎn)線上，激光焊接系統(tǒng)幾乎可以達(dá)到完美加工的要求，在效率、經(jīng)濟(jì)、安全、強(qiáng)度、抗腐蝕性上都有優(yōu)秀表現(xiàn)。 一輛汽車的車身和底盤由300 種以上的零件組成，采用激光焊接幾乎可以把所有不分厚度、牌號、種類、等級的材料焊接在一起，制成各種形狀的零件，大大提高汽車設(shè)計的靈活性。拼接坯板就是在充分分析車身結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上優(yōu)化部件設(shè)計，使之可以由少數(shù)的幾種典型坯板焊接而成，這樣大大降低了模具數(shù)量，增加了材料利用率，而且可以在強(qiáng)度要求不同的部位采用不同厚度的坯板，可以一次沖壓成型，減輕了重量，提高了精度，還使得抗腐蝕性和安全性能都有大幅度提高，車身結(jié)構(gòu)也大大簡化。豐田公司的側(cè)圍生產(chǎn)線采用了拼接坯板焊接技術(shù)，使得模具的數(shù)量降到四具，材料利用率達(dá)到65%，加上其它的部件，使得每輛車的成本下降30 多美圓，大大增加汽車生產(chǎn)商的效益。
激光焊接在汽車工業(yè)中最主要就是應(yīng)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)。
采用激光焊接可以給汽車制造業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益，如車身裝配中的大量點(diǎn)焊，把兩個焊頭夾在工件邊緣上進(jìn)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(diǎn)焊該為激光焊，每輛車就可以節(jié)省鋼材40kg 。用傳統(tǒng)點(diǎn)焊焊接兩片0.8mm 的鋼板沖壓件，平均是20 點(diǎn)/min ，焊距是25mm ，即速度為0.5m/min，用激光焊速度可以達(dá)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。目前，一套千瓦級的激光加工機(jī)器人系統(tǒng)只要幾十萬美元，新型激光器的安全性和可靠性也得到了保證，其故障停機(jī)率僅2%，防護(hù)措施也極為可靠。激光焊接時需要工件接觸面緊密吻合，這在工藝上是不容易實(shí)現(xiàn)的，但目前先進(jìn)的夾持方法和適合激光焊接的凸緣設(shè)計使這一問題得到了解決，激光焊接技術(shù)的逐漸成熟使得各大汽車廠商無一例外的將激光焊接應(yīng)用到了汽車生產(chǎn)線上。
轉(zhuǎn)載請注明出處。
相關(guān)文章
熱門資訊
精彩導(dǎo)讀
關(guān)注我們
