說起汽車激光焊接,可追溯到上世紀(jì)八十年代,當(dāng)時(shí)主要是焊接車身。近四十年過去,如今的激光焊接生產(chǎn)線已大規(guī)模出現(xiàn)在汽車制造業(yè),并成為汽車制造業(yè)突出的成就之一。
汽車行業(yè)運(yùn)用激光焊接技術(shù)始于德國,20世紀(jì)80年代,德國奧迪、奔馳、大眾、瑞典的沃爾沃等歐洲的汽車制造廠率先采用激光焊接車頂、車身、側(cè)框等鈑金焊接,90年代,美國通用、福特和克萊斯勒公司競相將激光焊接引入汽車制造,盡管起步較晚,但發(fā)展很快。隨之,意大利菲亞特在大多數(shù)鋼板組件的焊接裝配中采用了激光焊接,日本的日產(chǎn)、本田和豐田汽車公司也在制造車身覆蓋件中使用了激光焊接工藝,從此,高強(qiáng)鋼激光焊接裝配件因其性能優(yōu)良在汽車車身制造中使用得越來越多。
01
汽車市場火爆帶動(dòng)激光焊接產(chǎn)業(yè)發(fā)展
隨著我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí),眾多行業(yè)對(duì)產(chǎn)品焊接品質(zhì)的要求不斷提高,在此背景下,激光焊接在眾多行業(yè)中的應(yīng)用普及率不斷上升,特別是金屬材料與零部件的加工制造,其滲透率處于較高水平,目前,汽車工業(yè)是我國激光焊接的重要應(yīng)用市場。
數(shù)據(jù)來自于激光加工專委會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)
無論是前期出臺(tái)的《汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》,還是《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021- 2035年) 》,都釋放出一個(gè)重要的信號(hào):電動(dòng)汽車是國家既定產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略,政策層面推動(dòng)其持續(xù)、健康發(fā)展的方向不會(huì)動(dòng)搖。這些政策正在從多個(gè)維度力促健康、有序發(fā)展,并將長期利好新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
數(shù)據(jù)來源:中汽協(xié)
2015年,我國成為新能源汽車銷售第一大國,至今6年時(shí)間,我國新能源汽車銷量始終保持穩(wěn)步上升趨勢。隨之國內(nèi)新能源汽車生產(chǎn)與鋰電池行業(yè)迅猛發(fā)展。中汽協(xié)統(tǒng)計(jì),2021年上半年,我國新能源汽車銷量超120萬輛,動(dòng)力電池裝車量累計(jì)52.5GWh,累計(jì)銷量已與2019年全年水平持平,新興動(dòng)能正持續(xù)擴(kuò)大。
時(shí)下,全球汽車產(chǎn)業(yè)電動(dòng)化的速度不斷加快,各國政府提供消費(fèi)者購車補(bǔ)助等政策支持,刺激全球新能源車銷售表現(xiàn)持續(xù)上升。美國銀行全球研究部預(yù)測,2025-2040年,全球包括純電動(dòng)汽車(BEVs)和插電式混合動(dòng)力汽車(PHEVs)在內(nèi)的所有電動(dòng)汽車的全球滲透率將從23%上升至67%。
數(shù)據(jù)來源:全球新興能源市場調(diào)研機(jī)構(gòu)SNE Research
全球新興能源市場調(diào)研機(jī)構(gòu)SNE Research預(yù)測,全球新能源汽車銷量 2025年有望達(dá)到 1500萬輛規(guī)模,2030 年全球電動(dòng)車銷量達(dá)到 2300 萬輛,市場容量增長有望超過十倍,強(qiáng)大的新能源汽車市場將加速激光焊接產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
02
激光焊接技術(shù)在汽車零部件的應(yīng)用
一輛汽車約由2萬個(gè)零部件組裝而成,其中鐵制零件占絕大多數(shù),雖然統(tǒng)稱為鐵,但是構(gòu)成車體框架的車架和塑造車型的車身部分使用的是鋼板、變速器等箱體部分使用的是將鐵熔化并注入模具做成的鑄件。因此,焊接工序在汽車生產(chǎn)加工過程中是一項(xiàng)不可或缺的工序,比如車架、車身、車廂、發(fā)動(dòng)機(jī)、汽車齒輪、車頂、車門、汽車座椅滑動(dòng)件、汽車安全氣囊內(nèi)膽、排汽管、汽車離合器等都離不開焊接技術(shù)。
對(duì)比傳統(tǒng)電阻焊接、二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊等傳統(tǒng)焊接技術(shù),激光焊接技術(shù)在新型合金材料中效果優(yōu)越。其具備的焊接速度快、質(zhì)量好、生產(chǎn)效率高、焊縫深寬比大、光亮美觀、熱輸入小、焊接熱影響區(qū)小、焊接不易變形等優(yōu)點(diǎn),使其在汽車零部件加工方面有著效率、經(jīng)濟(jì)、安全、強(qiáng)度、高腐蝕等良好性能,能實(shí)現(xiàn)汽車配件的拼焊、疊焊、車身焊和零件焊接,有效降低車身重量、提高車身裝配精度、增加車身強(qiáng)度、降低汽車車身制造過程中的沖壓和裝配成本。
聯(lián)贏激光憑借著在激光焊接領(lǐng)域的探索,將先進(jìn)激光飛行焊、激光填絲焊、WOBBLE焊接、多波長藍(lán)光復(fù)合焊接技術(shù)和多波長藍(lán)光擺動(dòng)復(fù)合焊接技術(shù)應(yīng)用到汽車發(fā)動(dòng)機(jī)排氣歧管、氣缸墊片、高壓歧管、氧傳感器、變速箱撥叉、半殼組件、汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向支架、導(dǎo)向管、轉(zhuǎn)向輪總成等眾多汽車零部件中,通過與現(xiàn)代汽車制造進(jìn)行完美結(jié)合,為未來汽車輕型化發(fā)展提供更多優(yōu)質(zhì)方案。
聯(lián)贏激光汽車轉(zhuǎn)向支座激光焊接線
03
UW汽車零部件部分解決方案
目前,聯(lián)贏激光在汽車行業(yè)擁有雙極板焊接自動(dòng)線、汽車白車身頂激光釬焊工作站、鈑金不等厚板拼接工作站、汽車導(dǎo)向管支架激光焊接工作站、汽車排氣歧管焊接工作站、汽車撥叉+換擋軸激光焊接工作站、新能源電池箱蓋激光清洗站燃油分配管焊接工作站、轉(zhuǎn)向支座自動(dòng)化生產(chǎn)線等。UW希望通過豐富的應(yīng)用案例經(jīng)驗(yàn)及專業(yè)技術(shù),幫助廠商輕松實(shí)現(xiàn)智能制造。
01
汽?導(dǎo)向管?架激光焊接?作站
適用汽車導(dǎo)向管安裝支架等汽車零部件激光焊接。
行業(yè)應(yīng)用難點(diǎn):工件焊道為角接焊縫,要求焊道有效熔深達(dá)板厚80%;工件表面有大量的防銹油,不利于焊接;
聯(lián)贏激光支招:
1、焊接時(shí)出光角度與工件邊緣盡量貼近在20度左右;
2、夾具工裝設(shè)計(jì)保證夾緊強(qiáng)度時(shí)盡量避免與工件及激光干涉;
3、選取合適的入射角度,不斷優(yōu)化激光功率,焊接速度,離焦量等工藝參數(shù);
4、可選配激光清洗,清除表面油污氧化物等,利于更好的焊接品質(zhì);
02
汽?撥叉+換檔軸激光焊接?作站
行業(yè)應(yīng)用難點(diǎn)
產(chǎn)品的總成組成零件較多,需要分多道工序進(jìn)行焊接。
工件表面油污焊接容易起氣孔;
聯(lián)贏激光解密
1、選用機(jī)器人,配備多套自動(dòng)焊接夾具。
2、全封閉焊接防護(hù)房,配備房體除塵系統(tǒng),確保人工操作區(qū)域安全無污染;
,時(shí)長
00:16
03
新能源汽?電池箱蓋激光清洗站
該設(shè)備應(yīng)用于新能源電池箱蓋電泳漆涂層的激光清洗,對(duì)應(yīng)108個(gè)圓孔邊緣直徑10mm范圍的漆層。清洗涂層厚度保證在0.035mm,使用振鏡配套高精度機(jī)器人加激光測距儀控制清洗焦距。實(shí)現(xiàn)100%優(yōu)率保證清洗的精度,且不損傷電泳涂層下的鍍鋅層。
優(yōu)勢特點(diǎn)
●采用專用鋁合金激光房體,拆卸維護(hù)方便,外觀美觀,設(shè)備輕量化;
●設(shè)備可放置于2樓,有效減少占地面積;
●使用彈片夾具結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)多達(dá)108個(gè)緊湊位置獨(dú)立壓緊。
04
汽車轉(zhuǎn)向支座激光焊接線
優(yōu)勢特點(diǎn)
●焊接站采用工業(yè)PLC控制;
●集成自動(dòng)化打標(biāo)、涂油、鉚壓、焊接、檢測等工序,實(shí)現(xiàn)一體化線體生產(chǎn);
●采用進(jìn)口煙霧凈化器,將焊接過程所產(chǎn)生的煙塵及飛濺吸收到凈化器內(nèi)部過濾,保證作業(yè)人員的健康;
●房體全封閉式焊接,透視窗觀察,所有維護(hù)門與設(shè)備聯(lián)鎖(即正常工作期間,打開后設(shè)備自動(dòng)停止),全方位保證作業(yè)人員安全;
●CCD影像自動(dòng)監(jiān)視系統(tǒng),方便實(shí)時(shí)觀測焊接狀況;
●采用2軸變位機(jī)實(shí)時(shí)變位,迅速調(diào)整角度,振鏡焊接;
●夾具采用快換裝置,實(shí)現(xiàn)人工上件,焊接位置固定的快速切換,達(dá)到高速的生產(chǎn)節(jié)拍。
05
,時(shí)長
00:16
汽車座椅背板激光焊接
行業(yè)應(yīng)用難點(diǎn)
激光飛行焊效率高,機(jī)器人往往需要等待人工上件,節(jié)拍不高;
激光焊安全等級(jí)要求較高時(shí),需要防輻射,轉(zhuǎn)臺(tái)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)邊緣防護(hù)困難;
激光焊接需要保證極小的間隙,工件間隙保證困難;
聯(lián)贏激光解密
1、可采用多旋轉(zhuǎn)臺(tái)工位,降低上下料節(jié)拍,提升激光焊利用率,提高節(jié)拍;
2、轉(zhuǎn)臺(tái)防護(hù)板邊緣采用圓弧型面,形成良好的防護(hù)效果;
3、采用密集的工裝設(shè)計(jì),在焊縫附近增加足夠的壓塊,保證足夠壓緊力以消除工件間的間隙;
06
汽?排?歧管焊接?作站
07
燃油分配管焊接?作站
08
,時(shí)長
00:35
車門激光焊接
汽車零部件焊接采用高功率激光焊代替其他焊接方法,零件焊接部位變形很小,連接精度高,焊接速度快,連接強(qiáng)度高,而且不需要焊后熱處理。目前,聯(lián)贏激光已與多家汽車主機(jī)廠以及汽車零部件廠商都有良好合作。
根據(jù)國家《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》,2025 年較2015 年減重20%、2030 年較2015 年減重35%。汽車輕量化是未來我國汽車產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的必然選擇,激光焊接作為節(jié)能汽車和新能源汽車的共性核心技術(shù),輕量化存在巨大的市場空間。
除此之外,使用激光焊接還可以節(jié)省汽車生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率。隨著全球汽車市場需求的擴(kuò)大,在汽車智能化進(jìn)程加速推進(jìn)的同時(shí),先進(jìn)激光加工技術(shù)與汽車生產(chǎn)的結(jié)合成為大勢所趨。未來,隨著汽車尤其是新能源汽車的需求量不斷提升,對(duì)于生產(chǎn)線中激光焊接的需求量也將不斷提升,市場空間廣闊。
聯(lián)贏激光新能源汽車事業(yè)部專注于動(dòng)力電池模組、PACK項(xiàng)目和汽車配件項(xiàng)目兩大設(shè)備系統(tǒng)的研發(fā)。依托公司在新能源領(lǐng)域業(yè)務(wù)與技術(shù)優(yōu)勢,著力于助力新能源汽車產(chǎn)業(yè)的升級(jí)與轉(zhuǎn)型。目前,事業(yè)部有數(shù)百余名方案規(guī)劃、項(xiàng)目設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì)人員,擁有專利技術(shù)20多項(xiàng)。擁有方殼電池模組、軟包電池模組、圓柱電池模組產(chǎn)品線,汽車配件項(xiàng)目擁有轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、汽車座椅、發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、白車身等產(chǎn)品線。
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