Technologia spawania laserowego jako optoelektroniczna integracja zaawansowanej technologii spawania, w porównaniu z tradycyjną technologią spawania karoserii, ma wysoką gęstość energii, prędkość spawania, naprężenia spawalnicze i odkształcenia małych, elastycznych i tak dalej.
Dlatego technologia spawania laserowego jest ważnym środkiem technicznym do realizacji wysokiej jakości rozwoju przemysłu motoryzacyjnego. Chutian Zhonggu Lianchuang w tym artykule szczegółowo opisuje zastosowanie spawania laserowego w spawaniu karoserii samochodowych!
Stosowany obecnie w spawaniu karoserii samochodowych główny proces spawania laserowego obejmuje głębokie spawanie laserowe, spawanie laserowe drutem dodatkowym, lutowanie laserowe i spawanie kompozytowe łukiem laserowym.
Proces głębokiego spawania laserowego karoserii
Spawanie laserowe w głębokim topieniu odnosi się do gęstości mocy lasera, która osiąga pewien poziom, dzięki czemu odparowanie powierzchni materiału i utworzenie dziurki od klucza, ciśnienie pary metalu w otworze oraz otaczające ciśnienie statyczne cieczy i napięcie powierzchniowe w celu osiągnięcia równowagi dynamicznej, laser może być napromieniowane przez dziurkę od klucza do dna otworu, wraz z ruchem wiązki laserowej, tworząc ciągłą spoinę. Proces spawania laserowego w głębokim fuzji nie wymaga dodawania dodatkowego topnika ani wypełniacza, całkowicie wykorzystując własny materiał obrabianego przedmiotu spawany w jeden.
Spoina uzyskana za pomocą laserowego spawania głębokiego jest na ogół gładka i prosta, z niewielkimi odkształceniami, co sprzyja poprawie dokładności wykonania karoserii; spoina ma wysoką wytrzymałość na rozciąganie, co zapewnia jakość spawania karoserii; prędkość spawania jest duża, co sprzyja poprawie wydajności produkcji spawania.
W spawaniu karoserii samochodowych proces spawania laserowego w głębokim fuzji może zaspokoić potrzeby spawania i spawania grup karoserii. W grupie karoserii spawanie stosuje się głównie do spawania dachu nadwozia, boków, drzwi i innych obszarów, w spawaniu karoserii stosuje się głównie różne wytrzymałości, różne grubości, różne powłoki spawania stali.
Proces spawania drutem laserowym do karoserii
Spawanie drutem laserowym to proces formowania złącza spawanego poprzez wstępne wypełnienie spoiny określonym drutem lub synchroniczne podawanie drutu podczas procesu spawania laserowego. Jest to równoznaczne z wprowadzeniem prawie jednorodnego drutu do jeziorka spawalniczego w tym samym czasie, co proces głębokiego topienia laserowego.
W porównaniu z laserowym spawaniem wgłębnym, laserowe spawanie drutem wypełniającym stosowane do spawania karoserii samochodowych ma dwie zalety, jedną jest znaczna poprawa tolerancji szczeliny montażowej między spawanymi częściami karoserii, rozwiązanie problemu laserowego spawania wgłębnego na przerwa między fazami jest zbyt duża; drugim jest poprawa obszaru spoiny poprzez zastosowanie innego składu drutu w celu poprawy rozmieszczenia obszaru spoiny, a następnie regulacja wydajności spoiny.
W procesie produkcji nadwozi samochodowych proces spawania drutem laserowym jest stosowany głównie w spawaniu korpusów ze stopów aluminium i części stalowych. Zwłaszcza w procesie spawania części karoserii ze stopu aluminium napięcie powierzchniowe stopionego basenu jest małe, co łatwo doprowadzić do zapadnięcia się stopionego basenu, a proces spawania drutem laserowym może rozwiązać problem stopionego zapadnięcia się jeziorka w większym stopniu poprzez stopienie drutu spawalniczego w procesie spawania laserowego.
Proces lutowania laserowego wypełniacza karoserii
Lutowanie laserowe z wykorzystaniem lasera jako źródła ciepła, wiązka laserowa po skupieniu promieniowania na powierzchni drutu tak, że topienie drutu, topienie kropli drutu i wypełniacza do spawania między przedmiotem obrabianym, materiałem lutowniczym i przedmiotem obrabianym między metalurgicznym efektem rozpuszczania i dyfuzji , aby przedmiot obrabiany osiągnął efekt połączenia.
W przeciwieństwie do procesu spawania drutem laserowym, proces lutowania laserowego topi tylko drut, ale nie spawany przedmiot. Lutowanie laserowe ma dobrą stabilność spawania, ale wytrzymałość na rozciąganie uzyskanej spoiny jest niska.
W procesie spawania karoserii samochodowej proces lutowania laserowego dotyczy głównie wymagań wytrzymałościowych połączeń, nie są spawane wysokie części ciała, takie jak nadwozie dachu i bok nadwozia między spawaniem, osłona bagażu między górną i dolną częścią spawania i tak dalej.
Laser karoserii samochodowych - proces spawania łukowego kompozytów
Laser - łukowe spawanie kompozytowe polega na zastosowaniu lasera i łuku dwóch źródeł ciepła jednocześnie do powierzchni spawanego przedmiotu, dzięki czemu przedmiot obrabiany poprzez stopienie, krzepnięcie po utworzeniu spoiny jest procesem spawania kompozytowego.
Spawanie kompozytowe laserowo-łukowe łączy zalety spawania laserowego i spawania łukowego, jedno pełni rolę podwójnego źródła ciepła, prędkość spawania można poprawić, dzięki czemu dopływ ciepła staje się mniejszy, odkształcenie spoiny jest niewielkie, aby zachować właściwości spawanie laserowe, drugie ma lepszą zdolność mostkowania, tolerancja szczeliny montażowej jest większa; trzecia to stopiona kałuża, której prędkość krzepnięcia spowalnia, sprzyja eliminacji porów, pęknięć i innych wad spawalniczych oraz sprzyja poprawie organizacji strefy wpływu ciepła i wydajności; Po czwarte, ze względu na rolę łuku, umożliwiającego spawanie materiałów o wysokim współczynniku odbicia i wysokiej przewodności cieplnej, szerszy zakres zastosowań materiałów.
W procesie produkcji karoserii proces spawania kompozytowego laserowo-łukowego jest stosowany głównie w nadwoziu elementów ze stopu aluminium i stopu aluminium ze stalową kombinacją spawania różnych metali, głównie w przypadku szczeliny montażowej to większe części do spawania, takie jak część drzwi samochodowych pozycji spawania, to dlatego, że szczelina montażowa może grać laserowo - łukowe spawanie kompozytowe o wydajności pomostowej.
Inny proces spawania laserowego karoserii samochodowej
Spawanie laserowe wgłębne, spawanie drutem laserowym, lutowanie laserowe i spawanie kompozytowe łukiem laserowym oraz inne procesy spawania w spawaniu karoserii samochodowej mają bardziej dojrzałe badania teoretyczne i szeroki zakres zastosowań praktycznych.
Ponadto, wraz ze wzrostem zapotrzebowania przemysłu samochodowego na wydajność spawania karoserii i wzrostem zapotrzebowania na spawanie materiałów heterogenicznych w produkcji lekkich samochodów, zwrócono uwagę na zastosowanie laserowego zgrzewania punktowego, laserowego spawania oscylacyjnego, wielowiązkowego spawania laserowego i spawania laserowego w locie do spawania karoserii samochodowych.
- Proces zgrzewania punktowego laserem
Laserowe zgrzewanie punktowe to zaawansowana technologia spawania laserowego o wyjątkowych zaletach w postaci dużej szybkości spawania i wysokiej precyzji spawania. Podstawową zasadą laserowego zgrzewania punktowego jest skupienie wiązki laserowej w punkcie na spawanych częściach, tak aby metal w punkcie natychmiastowego topienia, poprzez regulację gęstości lasera, osiągnął efekt spawania przewodzącego ciepło lub głębokiego topienia spawanie, gdy wiązka lasera przestaje działać, cofanie się ciekłego metalu, krzepnięcie po utworzeniu spoin.
Istnieją dwie główne formy laserowego zgrzewania punktowego: pulsacyjne zgrzewanie punktowe i ciągłe laserowe zgrzewanie punktowe. Pulsacyjne laserowe zgrzewanie punktowe szczytowa energia wiązki laserowej jest wysoka, ale rola czasu jest krótka, zwykle stosowana do spawania stopów magnezu, stopów aluminium i innych lekkich metali; ciągłe laserowe zgrzewanie punktowe wiązka laserowa ogólnie średnia moc jest wysoka, rola lasera jest długa i jest używana do spawania stali. Laserowe zgrzewanie punktowe w zgrzewaniu karoserii samochodowych w porównaniu do zgrzewania punktowego oporowego ma zalety bezkontaktowego, trajektorię zgrzewania punktowego można zaprojektować niezależnie, aby sprostać zapotrzebowaniu na wysokiej jakości spawanie materiałów karoserii samochodowej przy różnych odstępach między zakładkami.
- Laserowy proces spawania oscylacyjnego
Laserowe spawanie wahadłowe to nowa technologia spawania laserowego zaproponowana w ostatnich latach, która zyskała szerokie zainteresowanie. Główną zasadą tej technologii jest zintegrowanie wibrującej grupy luster w głowicy do spawania laserowego w celu realizacji szybkich, uporządkowanych oscylacji wiązki laserowej na małą skalę, aby uzyskać efekt poruszania się wiązki do przodu i mieszania podczas spawania laserowego .
Główna trajektoria oscylacji laserowego spawania oscylacyjnego obejmuje: oscylację poprzeczną, oscylację wzdłużną, oscylację kołową i oscylację nieskończoną. Proces spawania oscylacyjnego laserem w procesie spawania karoserii samochodowej ma znaczące zalety, ze względu na rolę oscylacji wiązki laserowej może znacznie zmienić stan płynięcia stopionego jeziorka, więc nie tylko w tym samym rodzaju spawania materiału karoserii samochodowej można wyeliminować niestopione wady , rozdrobnienie ziarna i hamowanie porowatości; ale także poprawiają karoserię samochodów z różnych materiałów, spawanie różnych materiałów nie jest wystarczająco mieszane, spawanie właściwości mechanicznych problemu jest słabe.
- Proces spawania wiązką wielu laserów
Obecnie laser światłowodowy można zainstalować w głowicy spawalniczej za pośrednictwem modułu rozdzielającego wiązkę, który będzie pojedynczą wiązką laserową na wiele wiązek laserowych.
Spawanie laserowe wielowiązkowe jest równoznaczne z zastosowaniem wielu źródeł ciepła w procesie spawania, można regulować poprzez rozkład energii wiązki, dzięki czemu różne wiązki osiągają różne funkcje, takie jak: wyższa gęstość energii wiązki jest wiązką główną, odpowiedzialną w przypadku spawania głębokiego, mniejszą gęstość energii wiązki pomocniczej można oczyścić na powierzchni materiału i podgrzać, zwiększając szybkość pochłaniania energii przez materiał wiązki laserowej.
- Proces spawania laserowego
Technologia spawania laserowego to nowy rodzaj wysokowydajnej technologii spawania laserowego, wysoka wydajność spawania, trajektoria spawania może być zaprojektowana niezależnie.
Podstawową zasadą spawania laserowego w locie jest to, że gdy wiązka laserowa pada na dwa zwierciadła X, Y zwierciadła skanującego, kąt zwierciadła jest kontrolowany przez niezależne programowanie, tak aby zrealizować odchylenie wiązki laserowej w dowolny kąt.
Tradycyjny proces spawania laserowego karoserii, polegający głównie na robotach spawalniczych do napędzania laserowej głowicy spawalniczej w celu zsynchronizowanego ruchu, w celu uzyskania efektu spawania. Jednak liczba spoin karoserii samochodowej, długość spoiny jest długa, powtarzalny ruch posuwisto-zwrotny robota spawalniczego poważnie ogranicza wydajność spawania karoserii samochodowej. Natomiast spawanie laserowe w locie wymaga jedynie dostosowania kąta reflektora, aby zrealizować spawanie wiązki w określonym zakresie. Dlatego zastosowanie technologii spawania laserowego w spawaniu karoserii samochodowych może znacznie poprawić wydajność spawania i ma szerokie perspektywy zastosowania.
