Aparat de sudura cu laser in industria auto

Cu mai bine de patru decenii în urmă, laserele au apărut și au demonstrat capacități puternice care au încântat lumea. După atâția ani de dezvoltare, tehnologia laser a pătruns în diverse domenii și a jucat un rol vital. În industria auto, tehnologia laser este și mai unică, sudarea cu laser, găurirea cu laser, marcarea cu laser sunt utilizate pe scară largă.

1. Definirea tehnologiei laser
Laserul este o nouă sursă de lumină în anii 1960. Cu monocromaticitate bună, direcționalitate puternică, luminozitate ridicată și alte caracteristici. Au fost descoperite mii de substanțe care lucrează cu laser, cu lungimi de undă variind de la raze X moi până la infraroșu îndepărtat. Tehnologia laser folosește oglinzi polarizante pentru a reflecta fasciculul produs de laser, astfel încât acesta să fie concentrat într-un dispozitiv de focalizare pentru a produce un fascicul de energie enormă. Dacă punctul focal este aproape de piesa de prelucrat, calul de lucru se topește și se evaporă în milisecunde, efect care poate fi utilizat în procesul de sudare.

2. Fezabilitatea tehnologiei de sudare cu laser
Laserele sunt, în general, clasificate în funcție de diferitele substanțe de lucru care produc lumină laser, în principal lasere semiconductoare (GaAs, InP, etc.), lasere cu stare solidă (Nd: YAG, etc.), lasere cu gaz (CO2, He-Ne etc.). ) lasere, lasere lichide (coloranți reglabili etc.), lasere chimice, lasere cu electroni liberi și așa mai departe. Printre acestea, laserele cu gaz folosesc gaze sau vapori de metal ca particule care emit lumină și este clasa de lasere cu cele mai multe varietăți, cele mai diversificate moduri de excitare, cea mai largă regiune de distribuție a lungimii de undă laser, cea mai simplă modalitate de a realiza continuu de mare putere. ieșire și cea mai utilizată. Laserul cu stare solidă este de a produce particule laser dopate în matricea solidă, a căror concentrație este mai mare decât gazul și, astfel, poate obține o ieșire de energie laser relativ mare, cu energie mare, putere de vârf ridicată, compactă, solidă și durabilă și curând. Sudarea cu laser în principal pe utilizarea acestor două materiale excitate cu laser.

Aplicarea tehnologiei de sudare cu laser în domeniul producției a crescut constant, de la puls la continuu, de la putere scăzută la putere mare, de la placă subțire la piese groase, de la cusătură simplă la forme complexe, sudarea cu laser în procesul de evoluție continuă a avut devin treptat o tehnologie de procesare modernă matură. Sudarea cu laser este împărțită în sudare cu laser pulsat și sudare continuă cu laser, iar în sudarea continuă poate fi împărțită în sudare prin conducție termică și sudare cu penetrare adâncă. Odată cu îmbunătățirea puterii de ieșire a laserului, în special apariția laserului CO2 de mare putere, tehnologia de penetrare adâncă a laserului în țară și în străinătate a fost o dezvoltare rapidă, cel mai mare raport adâncime-lățime de sudare a ajuns la 12:1, materialele de sudare cu laser de la Dezvoltarea generală a oțelului moale la sudarea de astăzi a tablei galvanizate, aluminiu, titan, cupru și materiale ceramice, viteza de sudare cu laser a atins zeci de metri pe minut, tehnologia de sudare cu laser din ce în ce mai matură și un număr mare de aplicații la linia de producție în linia de producție auto, cum ar fi sudarea angrenajului, podeaua auto și componentele structurale (inclusiv corpul ușii) de sudare de mare viteză și a obținut mari beneficii economice și sociale.

Conform statisticilor relevante, în Europa și Statele Unite ale Americii țările industriale dezvoltate, există 50% -70% din piesele auto sunt finalizate cu procesare laser. Care este în principal sudare și tăiere cu laser, sudarea cu laser în industria auto a devenit un proces standard. Sudarea cu laser pentru panourile caroseriei poate avea grosimi diferite și poate avea un strat de acoperire diferit al plăcii de metal sudat împreună și apoi ștanțare, astfel încât structura panoului să poată fi realizată pentru a obține cea mai rezonabilă combinație de metal. Viteza sudării cu laser este de aproximativ 4,5 m/min și există o deformare mică, eliminând procesarea secundară. Sudarea cu laser accelerează procesul de înlocuire a pieselor forjate cu piese ștanțate. Utilizarea sudurii cu laser reduce lățimea stratului și unele dintre părțile de armare și, de asemenea, comprimă volumul părților structurale ale caroseriei în sine. Doar aceasta reduce greutatea corpului cu 56 kg. sudarea cu laser este utilizată pentru sudarea învelișurilor și cadrelor de acoperiș și pentru sudarea capacelor convertizorului de transmisie, care sunt controlate de CNC, cu un timp de ciclu de aproximativ 16 secunde și un timp real de sudare de numai 3 secunde și care poate fi operat continuu pentru 24 de ore pe zi. Folosit pentru sudarea ansamblului și șasiul transmisiei mașinii mici, viteza de sudare cu fascicul laser, ușor de automatizat și ușor de controlat și îmbinat într-un sistem de producție flexibil, fascicul laser pentru a îmbunătăți proiectarea produsului și ciclul de producție al producătorului, reducând rata de deșeuri a produselor finite .

3. Aparat de sudura cu laser in industria auto
Utilizarea sudurii cu laser poate aduce mari beneficii economice industriei de producție de automobile, cum ar fi asamblarea caroseriei într-un număr mare de suduri prin puncte, capul de sudare cu două prinse pe marginea sudării piesei de prelucrat, lățimea flanșei are nevoie de 16 mm și sudarea cu laser este o sudare unilaterală, doar 5 mm, sudarea în puncte pentru sudarea cu laser, fiecare mașină poate economisi 40kg de oțel. cu sudarea tradițională prin puncte, două bucăți de piese de ștanțare din tablă de oțel 0.8mm, media este de 20 de puncte / min, distanța de sudare este de 25 mm, adică viteza de 0,5 m / min, cu viteza de sudare cu laser poate ajunge la 5m/min sau mai mult. Utilizarea tehnologiei de sudare cu laser, nu numai pentru a reduce costurile, ci și pentru a îmbunătăți considerabil eficiența producției. În prezent, un set de sistem robot de procesare cu laser de clasă kilowați atâta timp cât sute de mii de dolari, siguranța și fiabilitatea noului laser este, de asemenea, garantată, rata de nefuncționare a eșecului său de numai 2 la sută, măsurile de protecție sunt, de asemenea, extrem de fiabile . Sudarea cu laser necesită o potrivire strânsă între suprafața de contact a piesei de prelucrat, care nu este ușor de realizat în proces, dar metodele actuale de strângere avansate și potrivite pentru proiectarea flanșelor de sudare cu laser, astfel încât această problemă să fi fost rezolvată, maturizarea treptată a tehnologiei de sudare cu laser face marii producători de automobile fără excepție se va aplica la sudarea cu laser a liniei de producție de automobile.

Statele Unite ale Americii sunt cele mai vechi lasere de mare putere introduse în industria auto, în centrul industriei auto din Statele Unite ale Americii din zona Detroit există mai mult de 40 de stații de prelucrare cu laser pentru tăierea pieselor metalice de automobile și sudarea angrenajului, astfel încât reformarea mașinii de la 5 ani scurtat la 2 ani. Statele Unite ale Americii General Motors a adoptat 22 de linii de producție de procesare cu laser, Statele Unite ale Americii Ford Motor Company folosind laserul Nd: YAG combinat cu roboți industriali pentru a suda caroseria sedanului, reducând foarte mult costul de producție, cele trei mari companii de automobile din SUA în 2000, acolo au fost 50 la sută din linia de producție de sudare prin puncte de rezistență a fost înlocuită cu linia de producție de sudare cu laser. În Japonia, aplicarea cu succes a sudării cu laser în linia de producție pentru atenția lumii, cum ar fi în fabricarea caroseriei de automobile în punerea în aplicare a sudării cu laser a turnării de ștanțare a plăcilor subțiri de oțel de noi metode, și acum a fost cea mai mare parte a automobilelor din lume producătorii să urmeze exemplul. Multe dintre cele mai importante companii de automobile din lume au construit o linie de producție specială de sudare cu laser: linie de producție de sudare a podelei auto Thyssen Steel, linie de producție de prelucrare cu laser a angrenajului din fabrică de automobile Volkswagen, fabrica de automobile Mercedes-Benz în 18 fabrici în 8 instalații instalate echipamente de procesare laser.

Mașina de sudură cu laser este utilizată în industria auto, în special pentru sudarea caroseriilor și sudarea semifabricatelor îmbinate. Pentru a satisface cererea pieței și a clienților, este foarte necesară îmbunătățirea caroseriei și a procesului de fabricație, iar valoarea caroseriei mașinii este de aproximativ 1/5 din valoarea totală a mașinii, utilizarea procesului de sudare cu laser, astfel încât corpul rezistența la impact și rezistența la oboseală pot fi îmbunătățite semnificativ, îmbunătățind calitatea mașinii. Sudarea cu laser datorită utilizării controlului computerului, deci are o flexibilitate și mobilitate puternică, poate fi o formă specială a panourilor ușii, aripile, angrenajele, panourile de instrumente și alte părți ale sudurii, dar și pentru a completa acoperișul și lateral ale mașinii, cadrul motorului și cadrul radiatorului și alte părți ale ansamblului, dacă sunt cuplate cu un sistem de transmisie cu fibră optică și o mână robotizată, puteți realiza linia de asamblare automată a automobile. Utilizarea unei transmisii cu fibră optică de aproximativ 3KW Nd: laserul continuu YAG, cu sistem de sudare în puncte și dispozitive pentru linia de producție, poate atinge scopul sudării automate, General Motors, Mercedes-Benz etc. au adoptat acest sistem utilizat în linia de producție dintre cele mai recente modele, sistemul de sudare cu laser poate atinge aproape cerințele de prelucrare perfectă, în ceea ce privește eficiența, economie, siguranță, rezistență, rezistență la coroziune au performanțe excelente. Sistemul de sudare cu laser este utilizat în linia de producție a celor mai noi modele de mașini.

Caroseria și șasiul unei mașini constă din mai mult de 300 de tipuri de piese, utilizarea sudării cu laser poate fi aproape toate indiferent de grosime, grad, tip, grad de materiale sudate împreună pentru a face o varietate de forme de piese, îmbunătățind considerabil flexibilitatea de design auto. Tagle de îmbinare se află în analiza completă a structurii caroseriei pe baza optimizării designului componentelor, astfel încât să poată fi o sudură tipică de țagle de la câteva tipuri de țagle, ceea ce reduce foarte mult numărul de matrițe, crescând utilizarea materialele, dar și în rezistența diferitelor cerințe ale diferitelor părți ale țaglei de diferite grosimi pot fi utilizate într-o matriță de ștanțare pentru a reduce greutatea și pentru a îmbunătăți precizia, dar, de asemenea, pentru a face ca rezistența la coroziune și performanța de siguranță să fie mult îmbunătățite! Structura corpului este, de asemenea, mult simplificată. Linia de producție a carcasei laterale a Toyota folosește o tehnologie de sudare de îmbinare, ceea ce face ca numărul de matrițe să scadă la patru, rata de utilizare a materialului de 65 la sută, plus alte piese, astfel încât costul fiecărei mașini să scadă cu mai mult de 30 de dolari SUA, crescând foarte mult beneficiile producătorilor de automobile.

În prezent, în țările străine, Germania Volkswagen în AudiA6, GolfA4, Passat și alte mărci ale acoperișului sunt sudare cu laser, BMW, General Motors în partea de sus a cadrului utilizează, de asemenea, sudare cu laser, General Motors, Toyota, Ford, BMW, Fiat, Mercedes-Benz, Volkswagen sunt utilizate în tehnologia plăcilor de îmbinare cu laser, Statele Unite ale Americii Trei Mari, Germania Mercedes-Benz utilizează componente de transmisie sudate cu laser. Volkswagen, General Motors, Mercedes-Benz, Nissan au aplicat tehnologia de tăiere cu laser, Fiat și Toyota cu supape de evacuare a motorului acoperite cu laser, arbori cu came a motorului Volkswagen pentru a obține un tratament de întărire a suprafeței cu laser.

În țară, de la modele interne de înaltă calitate, cum ar fi: Passat, Buick, Audi, etc. sunt utilizate pentru sudare cu laser la sudare cu laser la transformarea domestică a început să folosească tehnologia de sudare cu laser, prima din țară care a utilizat tehnologia de sudare cu laser (mai degrabă decât sudarea cu laser), în fruntea FAW-Volkswagen, în timp ce unii dintre producătorii autohtoni au început treptat să folosească această tehnologie. Tehnologia laser este în prezent în aplicarea FAW, FAW Volkswagen AudiA6 de sus și capacul din spate BORA folosind sudare cu laser, Sagitar (Sagitar) au fost în partea de sus a corpului, capacul din spate și alte părți ale tehnologiei de sudare cu laser, lungimea de sudare de mai mult de 30 de metri. Echipament FAW folosit pentru laserul german HassYAG 3KW și robotul Kuka, piese de placare a caroseriei sedanului FAW Car Company folosind tăiere cu laser, folosind echipamente pentru mașina germană de prelucrare cu laser CO2 tridimensională ARNOLD 3KW cu cinci axe, piese de șasiu FAW sabotul de frână a fabricii folosind laser întărire, folosind echipamente pentru mașina internă de prelucrare cu laser CO2 de 2KW, piese de plăci subțiri ale centrului de matriță FAW pentru tăierea cu laser, utilizarea echipamentelor pentru mașina de prelucrare cu laser internă de 1,5KWCO2. Odată cu maturitatea tehnologiei de sudare cu laser și scăderea prețului mașinilor de sudură cu laser, Chery Automobile din China a început, de asemenea, să folosească tehnologia de sudare cu laser.

4. Perspectivele tehnologiei laser

Tehnologia de sudare cu laser asupra procesului tradițional de sudare auto a adus impactul marilor companii de automobile au o atitudine foarte pozitivă față de acest lucru, utilizarea noilor tehnologii înseamnă o competitivitate mai puternică, în special concurența brutală din industria auto. Tehnologia de sudare cu laser în sudarea aluminiului, piese sudate în loc de piese turnate și aplicarea de sudare a structurii întregului cadru de cel mai mare viitor, producătorii de laser ar trebui să profite de oportunitățile de afaceri în mobilitatea laserului, volumul și alte aspecte ale muncii, cu fibră optică laser de transmisie, astfel încât laserul să fie mai potrivit pentru nevoile liniei de producție auto. Unii producători autohtoni de produse cu laser și-au dat seama treptat de acest lucru, cum ar fi Hubei Optical Optical Systems Co., Ltd. producția de mașină de sudură cu laser Nd: YAG în impulsuri folosind focalizarea cuplajului cu fibră optică, ușor de utilizat, capul laser poate fi departe de zona de sudare, performanța laserului este stabilă și fiabilă, durată lungă de viață, dar și utilizarea sistemului tradițional optic tradițional, laserul poate fi sudare cu laser, tăiere cu laser și perforare, ambele. O singură mașină multifuncțională, potrivită în special pentru atelierul de prelucrare cu laser și linia de producție automată.

5. Rezumat

Industria auto secolului 21 intră în cerințele utilizatorului în conformitate cu modul de producție modular flexibil, tehnologia tradițională de procesare nu poate satisface nevoile noului mod de producție, ceea ce oferă aplicarea la scară largă a tehnologiei de sudare cu laser oferă o oportunitate, Tehnologia de sudare cu laser și alte tehnologii de prelucrare cu laser în domeniul auto vor avea o dezvoltare mai mare, devin o metodă de procesare importantă în industria auto.