武漢激光新聞-激光加工技術(shù)的典型應(yīng)用

激光加工具有熱影響低、材料變形小等諸多優(yōu)點(diǎn)，因此，三維立體切割機(jī)、白車身頂蓋激光焊接設(shè)備和離線式汽車拼焊成形設(shè)備等在汽車行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。
     汽車行業(yè)是高新技術(shù)高度集中的行業(yè)，在歐美發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家中，有50%～70%的汽車零部件是用激光加工來(lái)完成的，其中主要以激光焊接和激光切割為主。目前我國(guó)汽車工業(yè)與世界先進(jìn)水平還有較大差距，其中最主要的是新技術(shù)、新裝備應(yīng)用的相對(duì)落后，自主開(kāi)發(fā)能力較弱。

1.三維立體激光切割機(jī)
    激光切割主要應(yīng)用于平板切割下料以及三維五軸聯(lián)動(dòng)的立體切割，將高強(qiáng)度鋼用于車身骨架，在保證車身強(qiáng)度和剛度的同時(shí)減輕重量，并提高汽車車身的抗撞性能和抗凹性能，由此顯著提高汽車的安全性。對(duì)于一些具有復(fù)雜輪廓的高強(qiáng)度鋼結(jié)構(gòu)部件，無(wú)論從技術(shù)角度還是經(jīng)濟(jì)角度，激光切割是非常有效的加工手段。
   2.汽車白車身頂蓋激光焊接設(shè)備
此設(shè)備用于汽車白車身頂蓋焊接，設(shè)備由兩個(gè)機(jī)器人、一個(gè)光纖激光器、送絲機(jī)、焊接頭、激光防護(hù)房和地板夾具組成。工作時(shí)采用一個(gè)機(jī)器人帶著激光焊接頭進(jìn)行焊接。頂蓋夾具由機(jī)器人搬運(yùn)，通過(guò)4個(gè)V型定位塊與兩側(cè)定位支撐架配合，形成定位。定位支撐架上的4個(gè)夾緊氣缸將頂蓋夾具夾緊。頂蓋夾具與機(jī)器人之間包含快換裝置，可以多車型工裝切換。與目前傳統(tǒng)的點(diǎn)焊工藝不同，激光焊接可以達(dá)到兩塊鋼板之間的分子結(jié)合，通俗來(lái)說(shuō)就是焊接后的鋼板硬度相當(dāng)于一整塊鋼板，從而將車身強(qiáng)度提升30%，車身的結(jié)合精度同樣大大提升，另一方面，可以減少搭接寬度和一些加強(qiáng)部件，還可以壓縮車身結(jié)構(gòu)件本身的體積，從而減少車身重量。
   3.離線式汽車拼焊板成形設(shè)備
   大部分汽車使用的鋼板是鍍鋅鋼板，電阻焊工藝會(huì)破壞鍍鋅保護(hù)層。所以，激光焊接成為實(shí)現(xiàn)焊接裁焊板較理想的工藝，它能保證合格的焊縫成形，滿足防腐蝕、高強(qiáng)度和抗疲勞的要求。激光焊接技術(shù)具有許多優(yōu)點(diǎn)，焊縫很窄，熱影響區(qū)很小，通過(guò)鋅的長(zhǎng)程犧牲效應(yīng)，焊縫可以長(zhǎng)時(shí)間不被腐蝕，焊接速度越快，焊縫硬度越高。
4.汽車隱形安全氣囊儀表板激光弱化設(shè)備
   該設(shè)備具備聯(lián)動(dòng)數(shù)控功能，可以對(duì)任何形狀的工件進(jìn)行切割，主要用于汽車隱形安全氣囊儀表板的弱化加工。該設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，具有足夠的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)和熱態(tài)剛度，系統(tǒng)具有良好的動(dòng)態(tài)品質(zhì)并在實(shí)際加工中能體現(xiàn)出較高的精度。該設(shè)備穩(wěn)定可靠，使用、操作和維修方便，造型美觀。
   5.汽車變檔套激光全自動(dòng)切割設(shè)備
   使用汽車變檔套激光切割機(jī)，可將切割效率提高一倍。其切割質(zhì)量比傳統(tǒng)加工手段要好，端面光滑、定位準(zhǔn)確而且精度高。
6.汽車安全氣囊內(nèi)膽激光焊接機(jī)
    由于汽車安全氣囊內(nèi)膽配備火藥，因此采用激光焊接方式，熱影響區(qū)域小，可提高加工過(guò)程中的安全可靠性，同時(shí)提高生產(chǎn)效率，改善焊接質(zhì)量問(wèn)題。
7.汽車齒輪激光焊接
   采用激光焊接技術(shù)進(jìn)行齒輪總成的連接，可提高變速器齒輪的產(chǎn)品精度，簡(jiǎn)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及制造工藝，能方便地滿足產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與試制中零部件結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整及樣件制造的需要，并有利于設(shè)計(jì)人員對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理布局，不斷提高產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與制造水平；同時(shí)，由于激光焊接的齒輪件結(jié)構(gòu)緊湊，精度和可靠性提高，可減少車輛故障率，并提高車輛操縱靈活性，提高產(chǎn)品信譽(yù)。
8.汽車尾管激光焊接生產(chǎn)線
激光焊接不銹鋼管具有接頭熱影響區(qū)窄、晶粒長(zhǎng)大程度小和冷加工成形性能好的優(yōu)點(diǎn)，可以很好地滿足汽車排氣管生產(chǎn)后續(xù)的所有冷加工工藝要求。焊接速度高，用5kW的激光焊接，速度可達(dá)6m/min；焊接質(zhì)量穩(wěn)定，質(zhì)量高、變形??；對(duì)后續(xù)加工工序可以從簡(jiǎn)，生產(chǎn)效率高，在同等生產(chǎn)規(guī)模情況下可以減少設(shè)備的規(guī)模。
9.汽車后備箱激光焊接
后備箱由行李箱蓋和后圍板組成，由于成形具有90°角，因此采用激光硬釬填絲焊進(jìn)行角焊。
   傳統(tǒng)的后備箱焊接采用MIG釬焊進(jìn)行，由于后備箱材料通常為鍍鋅板，采用MIG釬焊的低熱輸入來(lái)解決鍍鋅層大量燒損所帶來(lái)的問(wèn)題，但是MIG釬焊的高速焊接與小電流下電弧的不穩(wěn)定性限制了它的效率和質(zhì)量，激光填絲焊主要針對(duì)具有焊接復(fù)雜成形或焊縫切線方向急劇改變的焊接，焊接成形表面光滑，難以形成平滑焊縫，另外，MIG釬焊污染較大。如果采用激光釬焊則焊接速度高，則焊縫成形好，質(zhì)量穩(wěn)定，鍍鋅層燒損少。
10.汽車保險(xiǎn)杠激光開(kāi)孔設(shè)備
汽車保險(xiǎn)杠是異型件，采用傳統(tǒng)的沖壓方式非常復(fù)雜，并且零件容易產(chǎn)生變形和應(yīng)力，采用激光切割方式，不需要復(fù)雜的夾具系統(tǒng)，無(wú)加工應(yīng)力，切口無(wú)變形，更適合后期加工和安裝。
結(jié)語(yǔ)
只有提高我國(guó)汽車工業(yè)裝備的自主開(kāi)發(fā)能力和創(chuàng)新能力，才能縮小我國(guó)汽車工業(yè)水平和先進(jìn)國(guó)家的差距，從這個(gè)意義上說(shuō)，汽車工業(yè)迫切需要更多具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高新裝備技術(shù)的支撐。