Som bærer af andre dele af bilen, bestemmer fremstillingsteknologien af bilens karrosseri direkte bilens overordnede produktionskvalitet.I processen med bilkarosserifremstilling er svejsning en vigtig produktionsproces.De svejseteknologier, der i øjeblikket anvendes til autokarosseri, omfatter hovedsageligt modstandspunktsvejsning, smeltet inert gas-skærmsvejsning (MIG-svejsning) og smeltet aktiv gas-skærmet buesvejsning (MAG-svejsning) samt lasersvejsning.
Som en avanceret svejseteknologi med optisk-mekanisk integration har lasersvejseteknologi fordelene ved høj energitæthed, hurtig svejsehastighed, lav svejsespænding og deformation og god fleksibilitet sammenlignet med den traditionelle autobody-svejseteknologi.
Bilens karrosseristruktur er kompleks, og karrosseridelene er hovedsageligt tyndvæggede og buede komponenter.Auto kropssvejsning står over for svejsevanskeligheder såsom variationer i kropsmaterialer, varierende tykkelse af kropsdele, forskellige svejsebaner og samlingsformer.Derudover stiller svejsning af biler høje krav til svejsekvalitet og svejseeffektivitet.
Baseret på egnede svejseprocesparametre kan lasersvejsning sikre høj udmattelsesstyrke og slagsejhed af vigtige autokarosseridele ved svejsning, og dermed sikre kvaliteten og levetiden for kropssvejsning.Lasersvejseteknologi kan tilpasse sig svejsning af autokarosseridele med forskellige samlingsformer, forskellige tykkelser og forskellige materialetyper, hvilket imødekommer efterspørgslen efter fleksibilitet i bilkarosserifremstilling.Derfor er lasersvejseteknologi et vigtigt teknisk middel til at opnå højkvalitetsudvikling af bilindustrien.
Lasersvejsning til bilkarosserier
Laser dyb fusion svejseproces princip: Når lasereffekttætheden når et vist niveau, fordamper materialets overflade og danner således et nøglehul.Når metaldamptrykket inde i hullet når dynamisk ligevægt med det statiske tryk og overfladespænding af den omgivende væske, kan laseren bestråle gennem nøglehullet til bunden af hullet, og med laserstrålens bevægelse bliver der en kontinuerlig svejsning. dannet.I laser-dybfusionssvejseprocessen er der ingen grund til at tilføje ekstra flux eller fyldstof for at svejse emnets eget materiale til ét.
Svejsesømmen opnået ved laser dyb fusionssvejsning er generelt glat og lige med lille deformation, hvilket er befordrende for at forbedre fremstillingsnøjagtigheden af autokarosseri.Svejsningens trækstyrke er høj, hvilket sikrer autokroppens svejsekvalitet.Svejsehastigheden er høj, hvilket er befordrende for at forbedre svejseproduktionseffektiviteten.
I autokarosseri-svejseprocessen kan brugen af laser dyb fusionssvejseproces reducere antallet af dele, forme og svejseværktøj betydeligt og dermed reducere kroppens egenvægt og produktionsomkostninger.Imidlertid er lasersvejseprocessen mindre tolerant over for samlingsspalten for de dele, der skal svejses, og samlingsafstanden skal kontrolleres mellem 0,05 og 2 mm.Hvis monteringsspalten er for stor, vil der opstå svejsefejl såsom porøsitet.
Aktuel forskning viser, at det ved svejsning af det samme materiale til autokarosseri, ved at optimere procesparametrene for laser-dybfusionssvejsning, er muligt at opnå en svejsning med god overfladedannelse, færre indre defekter og fremragende mekaniske egenskaber.De fremragende mekaniske egenskaber af svejsningen kan opfylde brugskravene til autokroppens svejsede komponenter.Imidlertid er aluminiumslegeringsstål som repræsentant for den heterogene metallaser dyb fusionssvejsning ikke moden i svejsning af autokroppe, selvom man ved at tilføje et overgangslag kan opnå fremragende ydeevne af svejsningen, men de forskellige overgangslagsmaterialer på IMC-lagpåvirkningsmekanismen og dens effekt på svejsemekanismens mikrostruktur er ikke klar, kræver yderligere dybdegående undersøgelse.
Auto Body Laser Wire Fyldning Svejseproces
Laserfyldningssvejseprocessen er baseret på følgende princip: En svejset samling dannes ved at forfylde svejsningen med en specifik tråd eller ved at tilføre tråden samtidigt under lasersvejseprocessen.Dette svarer til at føre en tilnærmelsesvis homogen mængde trådmateriale ind i svejsebassinet under laserdybdesvejsning.Diagrammet nedenfor viser lasersvejseprocessen.
Sammenlignet med lasersvejsning har lasersvejsning to fordele ved svejsning af autokarosseri: For det første kan det forbedre tolerancen for monteringsgabet mellem autokarosseridele, der skal svejses, og løse problemet med høje krav til dybdesvejsning ved lasersvejsning. ;for det andet kan den forbedre vævsfordelingen i svejseområdet ved at bruge tråde med forskelligt sammensætningsindhold og derefter regulere svejseydelsen.
I processen med fremstilling af bilkarosseri bruges laserfyldningssvejseprocessen hovedsageligt til at svejse aluminiumslegeringer og ståldele af kroppen.Især i svejseprocessen af aluminiumslegeringsdele af autokroppen er overfladespændingen af den smeltede pool lille, hvilket let kan føre til sammenbrud af den smeltede pool, mens laserfyldningssvejseprocessen bedre kan løse problemet med sammenbrud af smeltet pool gennem smeltning af tråden i lasersvejseprocessen.
Automotive karosseri laserloddeproces
Laserloddeprocessen er baseret på følgende princip: Ved hjælp af en laser som varmekilde fokuseres og bestråles laserstrålen på trådens overflade, tråden smelter, den smeltede tråd drypper ned og fylder emnet, der skal svejses, og metallurgiske effekter såsom smeltning og diffusion forekommer mellem loddematerialet og emnet, hvorved emnet forbindes.I modsætning til laserfyldningssvejseprocessen smelter laserlodningsprocessen kun tråden og ikke det emne, der skal svejses.Laserlodning har god svejsestabilitet, men trækstyrken af den resulterende svejsning er lav.Figur 3 viser anvendelsen af laserloddeprocessen ved svejsning af bagagerumsdæksler til biler
I processen med svejsning af autokroppe bruges laserloddeprocessen hovedsageligt til at svejse de kropsdele, der ikke kræver høj fugestyrke, såsom svejsningen mellem topdækslet og sideomgivelserne, svejsningen mellem den øvre og nedre del af bagagen rumdæksel osv. Topdækslet på VW, Audi og andre mellemstore og avancerede modeller bruger alle laserlodning.
De vigtigste defekter i laserloddede samlinger på automobilkarosserier omfatter kantgnavning, porøsitet, svejsedeformation osv., og defekterne kan undertrykkes væsentligt ved at regulere procesparametrene og bruge multi-fokus laserloddeprocessen.
Automotive karosseri laser-bue komposit svejseproces
Princippet for laserbuekompositsvejseproces er som følger: to varmekilder, laser og lysbue, bruges til samtidig at virke på overfladen af det emne, der skal svejses, og emnet smeltes og størkner til dannelse af en svejsesøm.Diagrammet nedenfor viser laserbuesvejsningsprocessen.
Laser-buesvejsning kombinerer fordelene ved lasersvejsning og lysbuesvejsning: For det første, under påvirkning af dobbelte varmekilder, kan svejsehastigheden øges, varmetilførslen bliver mindre, svejsedeformationen er lille, hvilket bevarer egenskaberne ved lasersvejsning ;for det andet, bedre brodannelsesevne, tolerance for monteringsgab er større;for det tredje bliver størkningshastigheden af den smeltede pool langsommere, hvilket er befordrende for eliminering af porer, revner og andre svejsefejl, forbedrer organisationen og ydeevnen af den varmepåvirkede zone. For det fjerde er den på grund af buen i stand til at svejse materialer med høj reflektionsevne og høj varmeledningsevne, med et bredere udvalg af anvendte materialer.
I autokarosserifremstillingsprocessen er laser-bue-kompositsvejseproces hovedsageligt svejsning af aluminiumslegeringskomponenter og aluminiumslegering - stål uens metaller, til monteringsspalten af de større dele af svejsningen, såsom bildørens del af placeringen af svejsningen, skyldes dette, at monteringsgabet er befordrende for laser-buekompositsvejsningens brodannelse.Derudover anvendes laser-MIG-buekompositsvejseteknologien også på sidetagsbjælkens position på Audi-karrosseriet.
I autokarosseri-svejseprocessen har laserbuekompositsvejsning fordelen af stor spaltetolerance sammenlignet med enkeltlasersvejsning, dog kræver laserbuekompositsvejsning en omfattende overvejelse af den relative position af laseren og lysbuen, lasersvejseparametre, bue parametre og andre faktorer.Laser-buesvejseprocessens varme- og masseoverførselsadfærd er kompleks, især energireguleringen af heterogen materialesvejsning og mekanismen for IMC-tykkelse og vævsregulering er stadig uklar og kræver yderligere styrkelse af forskningen.
Andre lasersvejsningsprocesser til bilkarosseri
Laser dyb fusion svejsning, laser fyldstof svejsning, laser lodning og laser-bue komposit svejsning og andre svejseprocesser har en mere moden teori og en bred vifte af praktiske anvendelser.Efterhånden som bilindustriens krav til kropssvejseeffektivitet stiger, og efterspørgslen efter svejsning af uens materialer i letvægtsfremstilling stiger, har laserpunktsvejsning, laseroscillationssvejsning, multilaserstrålesvejsning og laserflyvningssvejsning fået opmærksomhed.
Laserpunktsvejseproces
Laserpunktsvejsning er en avanceret lasersvejseteknologi med enestående fordele ved hurtig svejsehastighed og høj svejsenøjagtighed.Det grundlæggende princip for laserpunktsvejsning er at fokusere laserstrålen på et punkt på den del, der skal svejses, så metallet på det tidspunkt smelter øjeblikkeligt, og ved at justere laserdensiteten for at opnå termisk ledningssvejsning eller dyb fusionssvejseeffekt, når laserstrålen holder op med at virke, tilbagesvaler det flydende metal, størkner og danner en samling.
Der er to hovedformer for laserpunktsvejsning: pulseret laserpunktsvejsning og kontinuerlig laserpunktsvejsning.Laserstrålen ved pulseret laserpunktsvejsning har en høj spidsenergi, men aktionstiden er kort, og bruges generelt til svejsning af letmetaller som magnesiumlegeringer og aluminiumslegeringer.Ved kontinuerlig laserpunktsvejsning har laserstrålen en høj gennemsnitseffekt og lang laseraktionstid og bruges mest til svejsning af stål.
I autokarosseri-svejsning, sammenlignet med modstandspunktsvejsning, har laserpunktsvejsning fordelene ved ikke-kontakt og selvdesignet punktsvejsebane, som kan imødekomme efterspørgslen efter højkvalitetssvejsning under forskellige skødgab af autokarosserimaterialer.
Laser oscillationssvejseproces
Laseroscillationssvejsning er en ny lasersvejseteknologi, der er blevet foreslået i de senere år og har fået stor opmærksomhed.Princippet i denne teknologi er at opnå en hurtig, velordnet og lille oscillation af laserstrålen ved at integrere et oscillerende spejl i lasersvejsehovedet, og dermed opnå effekten af at omrøre strålen, mens den bevæger sig fremad under lasersvejsning.
De vigtigste oscillationsbaner i laseroscillationssvejseprocessen omfatter: tværgående oscillation, langsgående oscillation, cirkulær oscillation og uendelig oscillation.Laseroscillationssvejseprocessen har betydelige fordele ved auto kropssvejsning, da flowtilstanden af smeltebassinet ændres væsentligt af laserstrålens oscillation, så processen kan eliminere usammensmeltede defekter, opnå kornforfining og undertrykke porøsitet i svejsningen af det samme autokarosserimateriale og forbedre problemerne med utilstrækkelig blanding af forskellige materialer og dårlige mekaniske egenskaber af svejsesømmen ved svejsning af uens autokarosserimaterialer.
Multi-laserstråle svejseproces
I øjeblikket kan fiberlasere bruges til at opdele en enkelt laserstråle i flere laserstråler ved hjælp af et stråleopdelingsmodul installeret i svejsehovedet.Multilaserstrålesvejsning svarer til at anvende flere varmekilder i svejseprocessen.Ved at justere energifordelingen af strålen kan forskellige stråler opnå forskellige funktioner, såsom: strålen med højere energitæthed er hovedstrålen, ansvarlig for dyb smeltesvejsning;understrålen med lavere energitæthed kan rense og forvarme materialets overflade og øge absorptionen af laserstråleenergi af materialet.
Multilaserstrålesvejseprocessen kan forbedre zinkdampens fordampningsadfærd og smeltebassinets dynamiske adfærd under svejsning af galvaniserede stålplader, forbedre sprøjtningsproblemet og forbedre svejsesømmens trækstyrke.
Laserflyvningssvejseproces
Laserflysvejseteknologi er en ny lasersvejseteknologi med høj svejseeffektivitet og autonomt design af svejsebanen.Det grundlæggende princip for laserflyvningssvejsning er, at når laserstrålen falder ind på scanningsspejlets X- og Y-spejle, styres spejlets vinkel gennem autonom programmering for at opnå afbøjning af laserstrålen i enhver vinkel.
Traditionelt er lasersvejsning af autokroppen hovedsagelig afhængig af svejserobotten til at drive lasersvejsehovedet til synkron bevægelse for at opnå svejseeffekten.Den gentagne frem- og tilbagegående bevægelse af svejserobotten begrænser imidlertid i høj grad effektiviteten af autobody-svejsning på grund af det store antal svejsninger og den lange længde af svejsningerne.I modsætning hertil kan laserflysvejsning opnås inden for et vist område ved blot at justere reflektorens vinkel.Derfor kan laserflyvningssvejseteknologi forbedre svejseeffektiviteten betydeligt og har et bredt anvendelsesperspektiv.
Resumé
Med udviklingen af bilindustrien vil fremtiden for kropssvejseteknologi fortsætte med at udvikle sig inden for både svejseprocessen og intelligent teknologi.
Autokarosseri, især det nye energikøretøjskarosseri, udvikler sig i retning af letvægt.Letvægtslegeringer, kompositmaterialer og heterogene materialer vil blive mere udbredt i autokarosseri, konventionel lasersvejseproces er vanskelig at opfylde sine svejsekrav, så høj kvalitet og effektiv svejseproces vil blive den fremtidige udviklingstrend.
I de senere år har den nye lasersvejseproces, såsom lasersvingsvejsning, multilaserstrålesvejsning, laserflysvejsning osv., været i svejsekvaliteten og svejseeffektiviteten af den indledende teoretiske forskning og procesudforskning.Fremtiden skal være den nye lasersvejseproces og letvægtsmaterialer til autokroppe, svejsning af heterogene materialer og andre scenarier tæt kombineret, laserstrålens svingbanedesign, multilaserstråleenergihandlingsmekanisme og forbedring af flyve-svejsningseffektiviteten og andre aspekter af in- dybdegående forskning for at udforske en moden letvægts svejseproces for autokroppe.
Automatisk lasersvejseteknologi bliver dybt integreret med intelligent teknologi, real-time sensing af auto body laser svejsestatus og feedback kontrol af procesparametre har en afgørende rolle for svejsekvaliteten.Den nuværende intelligente lasersvejseteknologi bruges mest til planlægning af bane før svejsning og sporing og kvalitetsinspektion efter svejsning.Indenlandsk og udenlandsk forskning i påvisning af svejsedefekter og adaptiv regulering af parametre er stadig i sin vorden, og lasersvejseprocesparametrene adaptiv kontrolteknologi er ikke blevet anvendt i bilkarosserifremstillingen.
Derfor, for anvendelsen af lasersvejseteknologi i autokroppens svejseproceskarakteristika, bør fremtiden udvikles med avanceret multi-sensor kerne lasersvejsning intelligent sensorsystem og højhastigheds højpræcisionssvejserobotkontrolsystem for at sikre, at lasersvejsningen intelligent teknologi i realtid og nøjagtighed af hvert link, gennem "pre-svejsning baneplanlægning - svejseparametre adaptiv kontrol post-svejsning kvalitet online inspektion" link, for at sikre høj kvalitet og effektiv behandling.
Maven laserautomationsfirma har fokuseret på laserindustrien i 14 år, vi har specialiseret os i lasersvejsning, vi har robotarm lasersvejsemaskine, bordautomatisk lasersvejsemaskine, håndholdt lasersvejsemaskine, derudover har vi også lasersvejsemaskine, laserskæremaskine og lasermarkeringsgraveringsmaskine har vi en masse lasersvejseløsningssager, hvis du er interesseret kan du altid kontakte os.
Posttid: Dec-09-2022
