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激光焊接技術(shù)在汽車制造領(lǐng)域應(yīng)用

出處:眾泰汽車 發(fā)布于:2017-05-10 14:46:58

是工業(yè)生產(chǎn)中一種較為先進的焊接技術(shù),從20世紀(jì)80年代開始,伴隨著千瓦級技術(shù)的成熟,激光焊接開始逐步推廣,現(xiàn)在激光焊接技術(shù)廣泛被應(yīng)運在高精制造領(lǐng)域。

在行業(yè)里,激光焊接已經(jīng)成為汽車產(chǎn)品可靠安全性的又一代名詞。作為汽車品牌的后起之秀,眾泰汽車也在逐步推廣應(yīng)用激光焊接技術(shù),目前眾泰汽車已經(jīng)在SR、大邁X7等系列車型的頂蓋、背門等車身重要區(qū)域運用了激光焊接技術(shù)。

激光焊接是利用高能量密度的作為熱源的一種高效精密焊接方法,相比于傳統(tǒng)的點焊有著諸多優(yōu)勢,能大幅度提升汽車各方面的性能:

焊接質(zhì)量更好,激光焊采用熱熔焊絲填充縫隙的技術(shù),焊接后車身鈑金材料整體貼合,焊接表面光順一體,整體焊接質(zhì)量極其。普通的點焊雖然焊接成本低,但焊接后存在有焊瘤、焊穿、包面氣孔氣泡的潛在焊接缺陷。

焊接速度快,激光焊的焊接速度為5~6米/分鐘;點焊的速度為平均1個/3秒。以汽車的頂蓋為例,頂蓋需點焊的焊點約100個。如用點焊單人焊接將耗時5分鐘。換成激光焊接,單個激光焊頭焊接4米長的區(qū)域,耗時僅0.8分鐘。

焊接后密封效果好,激光焊的焊接方式為線焊接,所焊接的車身鈑金區(qū)域,整體焊接,達到完全密封,完美的解決了車身不能漏水、漏氣的密封要求。點焊為非連續(xù)焊接,焊點之間不可避免的存在距離,焊點之間的搭接區(qū)域就可能存在間隙,為了滿足車身不能漏水、漏氣的密封要求必須輔助以密封膠來實現(xiàn)。

激光焊接部位強度更高,通過拉力試驗測試可以發(fā)現(xiàn),1個焊點拉裂需要施加的力約為3500牛,激光焊接形成同等長度的焊縫強度是點焊強度的1.5倍。

激光焊接需要設(shè)計的焊接邊短,可以有效減輕車身重量:激光焊設(shè)計的搭接邊為零貼合,設(shè)計時只需考慮鈑金本身的沖壓成型工藝性適合即可;點焊的搭接料邊設(shè)計時需兼顧焊點的空間。根據(jù)不同的板厚寬度一般在16毫米左右,料邊的加長就意味著車身的重量更重。

焊接外觀更加美觀:激光焊接形成的終外觀,線條光滑整齊,整體有質(zhì)感。點焊形成的外觀凸凹不平,有焊坑、棱角、毛刺等固有缺陷,通常需要增加裝飾條進行遮擋。

作為一項高技術(shù)含量的焊接技術(shù),激光焊一般會優(yōu)先選擇運用在對車身外觀區(qū)域,因為車身外觀區(qū)域?qū)附淤|(zhì)量要求高的區(qū)域。這些區(qū)域的焊接如果選用點焊,焊接空間有限,工藝布置將十分復(fù)雜,會造成焊接質(zhì)量差,無法達到設(shè)計預(yù)期的外觀質(zhì)量效果。

例如,車身頂蓋區(qū)域和背門區(qū)域,焊接區(qū)域十分狹長,同時有對車身密封性的設(shè)計要求;側(cè)圍區(qū)域是因為焊接區(qū)不但狹長而且形狀異常復(fù)雜;門洞區(qū)域是因為焊接區(qū)域狹長且平整,焊接空間空曠,適合用激光焊替代點焊來提升車門密封膠條的密封效果。

通過激光焊接的大范圍運用不僅可以提示汽車美觀度、提高生產(chǎn)效率,同時也可以有效提升整車剛度,進而提高汽車的安全性。

眾泰目前使用的是激光源來熔化焊絲填充焊縫技術(shù),要求銜接部位之間零間隙貼合,形成一條縫隙來進行激光焊接。以車身頂蓋設(shè)計為例,激光焊重點考慮頂蓋加強板與頂蓋的特殊連接方式,同時要考慮對頂蓋沖壓成型工藝質(zhì)量的要求,此外還要考慮頂蓋與車身的搭接方式設(shè)計,車身焊接完成后整體的尺寸偏差對設(shè)計結(jié)構(gòu)的影響。通過大量的實驗驗證和現(xiàn)場分析,我們認(rèn)為頂蓋搭接邊整體弧度翻邊角度和均勻度要控制在0.3mm才能滿足激光焊的焊接質(zhì)量要求。

頂蓋的安裝焊接是車身的工序,也直接決定了汽車美觀度和車身強度,由頂蓋總成和車身總成焊接而成終的白車身總成。除了不同部件自身的性能,頂蓋總成和車身總成斷開面的設(shè)計結(jié)構(gòu)也決定了整車的結(jié)構(gòu)性能。

眾泰SR系列車型的頂蓋總成與車身總成采用翻邊式的焊接結(jié)構(gòu),通過激光焊融化焊絲填充縫隙,用機器人打磨外觀使其美觀。這樣的好處是焊接后焊縫美觀無需頂飾條裝飾,節(jié)省了頂飾條的開發(fā)和使用。

隨著技術(shù)的進步,激光焊接已經(jīng)不再是某些合資品牌“神車”的專屬?;诋a(chǎn)品質(zhì)量提升的考慮,眾泰汽車將逐步推廣激光焊接技術(shù)。目前正在對側(cè)圍外板與側(cè)圍流水槽激光釬焊技術(shù)、四門內(nèi)板激光飛行焊技術(shù)以及激光拼焊技術(shù)的研究開發(fā),不久的將來會投入到新產(chǎn)品生產(chǎn)中去。

關(guān)鍵詞:激光焊接,汽車制造,激光技術(shù)

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