目前激光焊接机技术广泛应用于汽车制造行业,激光焊接以其能量密度高、变形小、热影响区窄、焊接速度高、易实现自动控制、无后续加工的优点,已成为工业制造中的重要手段之一,光纤激光焊接机以其高能量密度、深穿透、高精度和强适应性等优点,在航空航天、机械、电子、汽车、造船和核电工程领域受到广泛关注。
特别是在汽车生产中,激光焊接已广泛用于车身装配和汽车零部件生产。激光焊接技术目前广泛应用于车身焊接。车身是一种典型的薄板壳体结构,由低合金、高强度薄钢板冲压、切割、成型形成覆盖件,然后焊接、组装而成。
车身总成上有数千个焊点, 激光焊接形成的窄而深的焊缝容易使工件焊透,激光头和待焊接工件之间没有机械接触,也没有机械加工应力, 激光焊接的抗拉强度和疲劳强度与母材相当,满足承载能力要求,从而可以减薄零部件材料,减轻车身重量。
同时,由于激光焊接机器由电脑控制,具有很强的灵活性和可操作性,可以焊接门板、挡板、齿轮、仪表板等。有着特殊的形状。 通过增加光纤传输系统和机械手,可以实现汽车装配线的自动化。
激光拼焊技术是激光焊接汽车制造业中最成功、效益最明显的应用技术之一,汽车工业首次使用拼焊板时,主要目的是解决轧机轧出的钢板宽度不够的问题。采用拼焊板技术来满足汽车工业对宽板的要求。 随着汽车工业的发展,拼焊板正在向差厚板发展,即不同厚度的钢板可以拼焊,这个时候拼焊汽车钢板的目的就真正实现了。
在汽车工业,激光焊接通常被应用于车身焊接的关键工位以及对工艺有特殊要求的部位,如:用于车顶与侧围外板焊接能解决焊接强度、效率、外观及密封性的问题;用于后盖焊接可解决直角搭接问题;用于车门总成的激光拼焊可有效提高焊接质量及效率。不同车身部位的焊接经常会运用到不同的激光焊接方式,以下列出了几种汽车工业中常用到的激光焊接方式。
激光焊接在汽车制造中最重要的优点体现在先进的非接触式加工方式。靠螺丝紧固、胶粘连接等传统加工方法并不能满足现代汽车制造中对精密性和坚固性的要求,并且新材料的应用,也让传统加工方法略显劣势。激光焊接是无接触性的,在加工过程中,可以不触碰产品就能实现精密焊接,在连接的坚固性、无缝性、精密性和清洁性上实现了工艺的跨越式进步。
一辆汽车的车身加底盘共有数百上千种零件,如何将其连接在一起对整车车身的刚性有着直接的影响,采用激光焊接几乎可以把所有不同厚度、牌号、种类和等级的金属材料连接在一起,焊接的精度和车身的装配精度大大提高,车身刚度提升30%以上,从而提高了车身的安全性。
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