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深度解讀

大眾汽車18套激光系統(tǒng)焊接技術(shù)揭秘

Julie 來源:OFweek2016-03-16 我要評論(0 )   

大眾富有盛譽的激光焊接工藝與傳統(tǒng)的焊接技術(shù)相比,激光焊接技術(shù)使不同鋼板之間的鏈接達到分子層面的結(jié)合;在焊接后,原不同的鋼板相當于一整塊鋼板。

            大眾富有盛譽的激光焊接工藝與傳統(tǒng)的焊接技術(shù)相比,激光焊接技術(shù)使不同鋼板之間的鏈接達到分子層面的結(jié)合;在焊接后,原不同的鋼板相當于一整塊鋼板。這一技術(shù)具有諸多優(yōu)勢,如焊接裝置與焊件無機械接觸,降低對工件的污染;加熱集中,能量密度大;熱影響區(qū)小,產(chǎn)生的熱變形和熱損傷少;焊縫美觀,焊縫強度大;通過數(shù)控,能精確控制能量輸出,焊接速度快,生產(chǎn)率高等。它不僅給車身加工帶來了更高的精度和效率,同時也使車身的剛度及強度得到答復(fù)提升,車輛行駛舒適性、穩(wěn)定性、振動機噪音均得到明顯改善。

  

  上海大眾已經(jīng)在各種車型上都廣泛采用了激光焊技術(shù),如途安,上海大眾在團車身車間配置了18套激光源和30套機器人,分別在車身骨架、側(cè)圍、前門、后門、后蓋等18個總成應(yīng)用了機器人激光焊和機器人激光釬焊。途安車身有804條激光焊縫,焊縫總長度達41165mm,眾多的激光焊接、激光釬焊、激光復(fù)合焊,大大提升了車身的整體剛度和車身質(zhì)量。

  通過激光焊接技術(shù),車輛結(jié)合精度大大提高,減少了車身在運動邢臺中的變形,提高了形式安全性和舒適性;車身的剛度和強度大幅提高,在提升車輛安全性的同時,有能降低形式噪聲。

  汽車工業(yè)中,激光技術(shù)主要用于車身拼焊、焊接和零件焊接。

  激光拼焊是在車身設(shè)計制造中,根據(jù)車身不同的設(shè)計和性能要求,選擇不同規(guī)格的鋼板,通過激光截剪和拼裝技術(shù)完成車身某一部位的制造,例如前檔風(fēng)玻璃框架、車門內(nèi)板、車身底板、中立柱等。激光拼焊具有減少零件和模具數(shù)量、減少點焊數(shù)目、優(yōu)化材料用量、降低零件重量、降低成本和提高尺寸精度等好處,目前已經(jīng)被許多大汽車制造商和配件供應(yīng)商所采用。

  激光焊接主要用于車身框架結(jié)構(gòu)的焊接,例如頂蓋與側(cè)面車身的焊接,傳統(tǒng)焊接方法的電阻點焊已經(jīng)逐漸被激光焊接所代替。用激光焊接技術(shù),工件連接之間的接合面寬度可以減少,既降低了板材使用量也提高了車體的剛度。激光焊接零部件,零件焊接部位幾乎沒有變形,焊接速度快,而且不需要焊后熱處理,目前激光焊接零部件已經(jīng)廣泛采用,常見于變速器齒輪、氣門挺桿、車門鉸鏈等。

  目前,新的激光焊接有激光混合焊接技術(shù)、雙焦點激光焊接技術(shù)兩種。激光焊接運用于汽車可以降低車身重量、提高車身的裝配精度、增加車身的剛度、降低汽車車身制造過程中的沖壓和裝配成本,減少車身零件的數(shù)目同時將其整體化是非常必要的。

  

  談到汽車行業(yè)運用激光焊接技術(shù),我們最先想到的就是德國人,德國人最先把激光焊接技術(shù)運用于汽車。我們以寶馬和大眾為例可以看到,在20世紀90年代中期,BMW公司利用激光焊接機器人完成了BMW 5系列轎車的第一條焊縫,焊縫總長度達12m。到2003年7月,激光焊接焊縫的總長度累計達到150萬米。在新的激光焊接技術(shù)方案上,德國大眾Touran轎車就是一個很好的例證。在這一新型轎車中,激光焊點的數(shù)量達到了1400個、焊縫的總長度達70m。同時,奧迪也采用了激光焊接技術(shù)來焊接車身。在舒適、美觀的敞蓬轎車的生產(chǎn)中,VW公司的技術(shù)人員與奧地利的焊接專家Fronius公司合作研制開發(fā)了一種激光混合焊接技術(shù)。在高級敞蓬轎車的車門上,激光混合焊接焊縫的長度達到了35.7m,是純激光焊接焊縫長度的3倍。

  在中國上市的一汽大眾生產(chǎn)的緊湊車型Sagitar,又叫速騰,即使是“小車”,可是速騰的激光焊接卻達到了30多米長。高爾夫的焊接長度方面,激光焊接也長達52.5m,Polo的全車身激光焊接總長度也達到6591mm。

  

  在激光混合焊接技術(shù)上,德國大眾的材料專家認為:與純激光焊接技術(shù)相比,利用激光混合焊接技術(shù)可大大提高板金件縫隙的連接能力。從而使得VW公司可以更加充分地利用激光高速焊接時電弧焊接的工藝穩(wěn)定性,大眾的Phaeton D1所有車門都采用激光-MIG復(fù)合焊。

  另一個應(yīng)用實例是BMW 5系列的寶馬轎車的鋁合金隔板采用這種激光混合焊接技術(shù)與內(nèi)高壓變形加工的鋁合金支架焊接在一起。在雙焦點激光焊接技術(shù)上BMW公司采用了雙焦點激光焊接技術(shù)。因為該技術(shù)在鋁合金材料的焊接過程中有很好的性能,因此廣泛應(yīng)用于BMW公司的大批量生產(chǎn)過程中。

  

  采用激光焊接的車身提高了車身30%多的鋼度,從而提升了車身的安全性;同時也減輕了車身重量,還可以達到省油的目的;焊接的精度也大大得到了提高。這些,都幫助降低了汽車的生產(chǎn)成本,最終還是消費者受益,正所謂“科技以人為本”。

  目前,在國外,德國大眾公司在Audi A6、Golf A4、Passat等品牌的車頂均采用激光焊接,寶馬、通用公司在車架頂部也采用激光焊接,通用、豐田、福特、寶馬 、菲亞特、奔馳、大眾公司均采用激光拼焊板技術(shù),美國三大汽車公司、德國奔馳公司則采用激光焊接傳動部件,大眾公司 、通用公司 、奔馳公司 、日產(chǎn)公司應(yīng)用了激光切割技術(shù),菲亞特和豐田公司用激光涂覆發(fā)動機排氣閥,大眾公司發(fā)動機凸輪軸實現(xiàn)激光表面硬化處理。

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焊接技術(shù)激光拼焊
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