曾幾何時(shí),車(chē)身激光焊縫總長(zhǎng)度被視為汽車(chē)制造的亮點(diǎn),銷(xiāo)售的賣(mài)點(diǎn)。2008年,明銳在作市場(chǎng)推廣時(shí),其“引以為豪的激光焊接技術(shù)”,是其車(chē)身激光焊接長(zhǎng)度6.1米!而現(xiàn)在,許多車(chē)型的車(chē)身激光焊接長(zhǎng)度動(dòng)輒數(shù)十米。
近年來(lái),激光技術(shù)在汽車(chē)工業(yè)中的應(yīng)用日益普遍,以工藝而論,則激光打標(biāo)、硬化、切割、焊接,全數(shù)用上;以部位而論,舉凡內(nèi)外、上下、結(jié)構(gòu)裝飾等,盡入轂中。一輛汽車(chē),隨處可見(jiàn)激光的身影,可以說(shuō)無(wú)車(chē)不激光。
在激光加工應(yīng)用各領(lǐng)域中,汽車(chē)工業(yè)占據(jù)15%的市場(chǎng)份額。美國(guó)是最早將高功率激光器引入汽車(chē)工業(yè)的,底特律地區(qū)有40余家激光加工站,用于汽車(chē)金屬件的切割和齒輪的焊接,使汽車(chē)的改型從5年縮短到2年。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì),歐美發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家,有50%-70%的汽車(chē)零部件是用激光加工來(lái)完成的。我們且對(duì)激光在汽車(chē)制造中的應(yīng)用,做初步的梳理。
一、激光焊接
激光焊接具有如下特點(diǎn):
?、偌訜岱秶?集中)。
②作用區(qū)域和位置精確可控。
?、蹮嵊绊憛^(qū)小。
?、芎附幼冃涡?,無(wú)需焊后矯形。
⑤非接觸加工,無(wú)需對(duì)工件加壓和表面處理。
?、弈軐?shí)現(xiàn)異種材料焊接。
?、吆附铀俣瓤?。
?、鄬?duì)外界無(wú)熱影響、無(wú)噪音、無(wú)污染。
激光束照射在材料表面的直徑為0.2-0.6mm,焊縫寬度在2mm以下。激光焊接的焊縫金屬經(jīng)快速凝固,其晶粒更加細(xì)小,可獲得更高的強(qiáng)度。激光焊接可使車(chē)身的剛度提升30%。車(chē)頂蓋與側(cè)圍的激光焊接,相比傳統(tǒng)點(diǎn)焊工藝,車(chē)頂少了兩條橡膠密封條,改善了車(chē)身的視覺(jué)效果。車(chē)身精度控制上的“一毫米工程”(白車(chē)身整車(chē)尺寸精度控制在±1mm內(nèi)),由于激光焊接才成為現(xiàn)實(shí)。
激光焊接加速了用沖壓零件代替鍛造零件的進(jìn)程。采用激光焊接,以連續(xù)的激光焊縫代替離散的點(diǎn)焊縫,可以減少搭接寬度和一些加強(qiáng)部件,可以壓縮車(chē)身結(jié)構(gòu)件本身的體積。由此,可減少車(chē)身重量56kg。激光焊接的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了減重減排,契合了當(dāng)今時(shí)代對(duì)環(huán)保的要求。
2000年,美國(guó)三大汽車(chē)公司即有50%的電阻點(diǎn)焊生產(chǎn)線被激光焊生產(chǎn)線所取代。
激光焊接應(yīng)用于不等厚板的拼焊,效益更加顯著。這種技術(shù)將傳統(tǒng)制造工藝——先沖壓成零件,再點(diǎn)焊成整體——改造為:先將若干個(gè)不同厚度的零件焊接為整體,再?zèng)_壓成形,減少了零部件的數(shù)量,材料利用更合理,結(jié)構(gòu)功能顯著提高。
應(yīng)用于寶鋼阿賽洛的一條不等厚板曲線輪廓激光拼焊生產(chǎn)線,是國(guó)內(nèi)激光汽車(chē)業(yè)激光應(yīng)用水平的一次突破性提高。這條生產(chǎn)線由上海團(tuán)結(jié)普瑞瑪制造,采用由倒掛式機(jī)器人和一套復(fù)雜的零件定位輸送系統(tǒng)組成。為了克服零件尺寸、定位以及焊接變形等因素造成的焊縫偏差,生產(chǎn)線中使用了焊縫跟蹤系統(tǒng)。
團(tuán)結(jié)普瑞瑪制造的汽車(chē)座椅轉(zhuǎn)角器激光焊接生產(chǎn)線,去年在麥格納蘇州工廠正式投產(chǎn),用于焊接上海通用汽車(chē)座椅調(diào)角器,日產(chǎn)量2500套,合格率達(dá)99%。這條激光遠(yuǎn)程焊接生產(chǎn)線綜合了眾多新技術(shù):具有在線自動(dòng)檢測(cè)記錄功能,每一件產(chǎn)品焊接時(shí)的工藝參數(shù)、時(shí)間、批次等信息生成二維碼,日后可通過(guò)二維碼查詢(xún)到詳細(xì)的信息,可追溯性好;高精度定位柔性防渣夾具,滿(mǎn)足快捷的生產(chǎn)節(jié)拍要求;全封閉安全屋,將人員與加工區(qū)完全隔離;高效除塵系統(tǒng),滿(mǎn)足最嚴(yán)格的環(huán)保要求。該生產(chǎn)線在安全、綠色環(huán)保、可靠性、質(zhì)量控制可追溯性等方面,達(dá)到了新的高度。
激光焊接還可應(yīng)用于點(diǎn)煙器、氣門(mén)挺桿、汽缸墊、噴油嘴、火花塞、變速齒輪、半軸、傳動(dòng)軸、散熱器、離合器、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管、增壓器輪軸、安全氣囊內(nèi)膽、ABS等。