Auton muiden osien kantajana auton korin valmistustekniikka määrää suoraan auton kokonaisvalmistuksen laadun. Auton korin valmistusprosessissa hitsaus on tärkeä tuotantoprosessi. Tällä hetkellä autokorin hitsauksessa käytettävät hitsaustekniikat sisältävät pääasiassa vastuspistehitsauksen, sulan inertillä kaasulla suojatun hitsauksen (MIG-hitsaus) ja sulan aktiivisen kaasun suojakaarihitsauksen (MAG-hitsaus) sekä laserhitsauksen.
Edistyksellisenä hitsausteknologiana, jossa on optis-mekaaninen integraatio, laserhitsaustekniikan etuna on korkea energiatiheys, nopea hitsausnopeus, alhainen hitsausjännitys ja muodonmuutos sekä hyvä joustavuus verrattuna perinteiseen autokorin hitsaustekniikkaan.
Auton korirakenne on monimutkainen ja korin osat ovat pääosin ohutseinäisiä ja kaarevia komponentteja. Autokorin hitsaukseen liittyy hitsausvaikeuksia, kuten runkomateriaalien vaihtelu, runko-osien paksuus, erilaiset hitsausradat ja liitosmuodot. Lisäksi autojen korihitsaukselle asetetaan korkeat vaatimukset hitsauksen laadulle ja hitsauksen tehokkuudelle.
Sopiviin hitsausprosessiparametreihin perustuen laserhitsaus voi varmistaa auton tärkeimpien korin osien korkean väsymislujuuden ja iskunkestävyyden hitsauksen aikana, mikä varmistaa korihitsauksen laadun ja käyttöiän. Laserhitsaustekniikka voi mukautua auton korin osien hitsaukseen, joissa on erilaisia liitosmuotoja, eri paksuuksia ja eri materiaalityyppejä, mikä vastaa auton korin valmistuksen joustavuuden vaatimuksia. Siksi laserhitsaustekniikka on tärkeä tekninen keino saavuttaa autoteollisuuden korkealaatuista kehitystä.
Laserhitsausprosessi autojen koriin
Laserin syväfuusiohitsausprosessin periaate: Kun laserin tehotiheys saavuttaa tietyn tason, materiaalin pinta höyrystyy ja muodostaa näin avaimenreiän. Kun metallihöyryn paine reiän sisällä saavuttaa dynaamisen tasapainon ympäröivän nesteen staattisen paineen ja pintajännityksen kanssa, laser voi säteilyttää avaimenreiän läpi reiän pohjalle, ja lasersäteen liikkeen myötä muodostuu jatkuva hitsaus. muodostunut. Laser-syväsulahitsausprosessissa ei tarvitse lisätä apuvirtausta tai täyteainetta työkappaleen oman materiaalin hitsaamiseksi yhdeksi.
Laser-syväsulahitsauksella saatu hitsisauma on yleensä sileä ja suora pienillä muodonmuutoksilla, mikä parantaa auton rungon valmistustarkkuutta. Hitsin vetolujuus on korkea, mikä varmistaa auton rungon hitsauslaadun. Hitsausnopeus on nopea, mikä edistää hitsauksen tuotannon tehokkuutta.
Automaattisen korin hitsausprosessissa lasersyväsulatushitsausprosessin käyttö voi vähentää merkittävästi osien, muottien ja hitsaustyökalujen määrää, mikä vähentää rungon kuollutta painoa ja tuotantokustannuksia. Laser-syväsulahitsausprosessi ei kuitenkaan siedä hitsattavien osien kokoonpanorakoa, ja kokoonpanoväliä on säädettävä välillä 0,05-2 mm. Jos asennusrako on liian suuri, syntyy hitsausvirheitä, kuten huokoisuutta.
Nykyiset tutkimukset osoittavat, että saman materiaalin autokorihitsauksessa lasersyväsulatushitsauksen prosessiparametreja optimoimalla saadaan aikaan hyvä pinnanmuodostus, vähemmän sisäisiä vikoja ja erinomaiset mekaaniset ominaisuudet. Hitsin erinomaiset mekaaniset ominaisuudet voivat täyttää autokorin hitsattujen komponenttien käyttövaatimukset. Autokorin hitsauksessa alumiiniseosteräs heterogeenisen metallin lasersyväsulatushitsausprosessin edustajana ei kuitenkaan ole kypsä, vaikka siirtymäkerros lisäämällä voidaan saavuttaa erinomainen hitsin suorituskyky, mutta erilaiset siirtymäkerrosmateriaalit IMC-kerroksen vaikutusmekanismi ja sen vaikutus hitsausmekanismin mikrorakenteeseen ei ole selvä, tarvitsee lisäselvitystä.
Auto Body Laser Wire Filling Hitsausprosessi
Lasertäytehitsausprosessi perustuu seuraavaan periaatteeseen: Hitsausliitos muodostetaan esitäyttämällä hitsi tietyllä langalla tai syöttämällä lankaa samanaikaisesti laserhitsausprosessin aikana. Tämä vastaa suunnilleen homogeenisen määrän lankamateriaalin syöttämistä hitsausaltaaseen lasersyväsulahitsauksen aikana. Alla oleva kaavio esittää lasertäyttöhitsausprosessin.
Laser-syväsulahitsaukseen verrattuna lasertäyttöhitsauksella on kaksi etua autorungon hitsauksessa: Ensinnäkin se voi parantaa merkittävästi hitsattavien auton korin osien välisen kokoonpanovälin toleranssia ja ratkaista lasersyväsulahitsauksen korkean viistevälivaatimuksen ongelman. ; toiseksi se voi parantaa kudosten jakautumista hitsausalueella käyttämällä lankoja, joiden koostumus on erilainen, ja säädellä sitten hitsin suorituskykyä.
Auton korin valmistusprosessissa lasertäyttöhitsausprosessia käytetään pääasiassa alumiiniseos- ja teräsrunkojen hitsaukseen. Erityisesti auton korin alumiiniseososien hitsausprosessissa sulan altaan pintajännitys on pieni, mikä voi helposti johtaa sulan altaan romahtamiseen, kun taas lasertäytehitsausprosessi voi paremmin ratkaista sulan altaan romahtamisen ongelman. langan sulamisen kautta laserhitsausprosessissa.
Autojen rungon laserjuottoprosessi
Laserjuottoprosessi perustuu seuraavaan periaatteeseen: Laseria käytettäessä lämmönlähteenä lasersäde kohdistetaan ja säteilytetään langan pinnalle, lanka sulaa, sulanut lanka tippuu alas ja täyttää hitsattavan työkappaleen, ja metallurgisia vaikutuksia, kuten sulamista ja diffuusiota, esiintyy juotosmateriaalin ja työkappaleen välillä, jolloin ne liittyvät työkappaleeseen. Toisin kuin lasertäyttöhitsausprosessissa, laserjuottoprosessi sulattaa vain langan, ei hitsattavaa työkappaletta. Laserjuotuksella on hyvä hitsauskestävyys, mutta tuloksena olevan hitsin vetolujuus on alhainen. Kuvassa 3 on esitetty laserjuottoprosessin käyttö autojen tavaratilan kansien hitsauksessa
Autokorin hitsausprosessissa laserjuottoprosessia käytetään pääasiassa sellaisten runko-osien hitsaukseen, jotka eivät vaadi suurta liitoslujuutta, kuten hitsaus yläkannen ja sivureunojen välillä, hitsaus matkatavaroiden ylä- ja alaosan välillä. lokeron kansi jne. VW:n, Audin ja muiden keskikokoisten ja huippuluokan mallien yläkannessa käytetään laserjuottoprosessia.
Autojen korien laserjuotetuissa liitoksissa tärkeimmät viat ovat reunojen naarmuuntuminen, huokoisuus, hitsin muodonmuutos jne., ja vikoja voidaan merkittävästi vähentää säätämällä prosessiparametreja ja käyttämällä monitehoista laserjuottoprosessia.
Autojen korin laserkaarikomposiittihitsausprosessi
Laserkaarikomposiittihitsausprosessin periaate on seuraava: kahta lämmönlähdettä, laseria ja kaaria, käytetään samanaikaisesti vaikuttamaan hitsattavan työkappaleen pintaan, ja työkappale sulatetaan ja jähmettyy hitsaussauman muodostamiseksi. Alla oleva kaavio esittää laserkaarihitsausprosessin.
Laserkaarikomposiittihitsauksessa yhdistyvät laserhitsauksen ja kaarihitsauksen edut: ensinnäkin kahden lämmönlähteen vaikutuksesta hitsausnopeutta voidaan lisätä, lämmöntuotto pienenee, hitsin muodonmuutos on pieni, mikä säilyttää laserhitsauksen ominaisuudet ; toiseksi parempi siltauskyky, kokoonpanoraon toleranssi on suurempi; Kolmanneksi sulan altaan jähmettymisnopeus hidastuu, mikä edistää huokosten, halkeamien ja muiden hitsausvirheiden poistamista, parantaa lämmön vaikutuksen alaisen alueen organisaatiota ja suorituskykyä. Neljänneksi se pystyy hitsaamaan kaaren ansiosta materiaalit, joilla on korkea heijastavuus ja korkea lämmönjohtavuus, laajemman valikoiman materiaaleja.
Auton korin valmistusprosessissa laserkaarikomposiittihitsausprosessissa hitsataan pääasiassa rungon alumiiniseoskomponentteja ja alumiiniseoksesta - teräksestä erilaisia metalleja, hitsauksen suurempien osien, kuten auton oven osan, asennukseen. Tämä johtuu siitä, että kokoonpanoväli edistää laserkaarikomposiittihitsauksen siltaustehoa. Lisäksi laser-MIG-kaarikomposiittihitsaustekniikkaa sovelletaan myös Audin korin sivukattopalkkiin.
Automaattisen rungon hitsausprosessissa laserkaarikomposiittihitsauksen etuna on suuri rakon sieto verrattuna yksittäislaserhitsaukseen, mutta laserkaarikomposiittihitsaus vaatii kattavan laserin ja kaaren suhteellisen sijainnin, laserhitsauksen parametrien, kaaren huomioimisen. parametrit ja muut tekijät. Laserkaarihitsausprosessin lämmön- ja massansiirtokäyttäytyminen on monimutkaista, erityisesti heterogeenisten materiaalien hitsauksen energian säätö ja IMC-paksuuden ja kudossäätelyn mekanismi on vielä epäselvä ja vaatii lisätutkimuksen vahvistamista.
Muut autojen korin laserhitsausprosessit
Laser-syväsulahitsauksella, lasertäyttöhitsauksella, laserjuotuksella ja laserkaarikomposiittihitsauksella ja muilla hitsausprosesseilla on kypsempi teoria ja laaja valikoima käytännön sovelluksia. Kun autoteollisuuden vaatimukset korin hitsauksen tehokkuudelle lisääntyvät ja erilaisten materiaalien hitsauksen kysyntä kevyessä valmistuksessa kasvaa, laserpistehitsaus, laservärähtelyhitsaus, monilasersädehitsaus ja laserlentohitsaus ovat saaneet huomiota.
Laserpistehitsausprosessi
Laserpistehitsaus on edistynyt laserhitsaustekniikka, jonka erinomaiset edut ovat nopea hitsausnopeus ja korkea hitsaustarkkuus. Laserpistehitsauksen perusperiaate on kohdistaa lasersäde hitsattavan osan pisteeseen niin, että metalli sulaa siinä kohdassa välittömästi, ja säätämällä laserin tiheyttä lämmönjohtava hitsaus- tai syväsulahitsausvaikutuksen saavuttamiseksi, kun lasersäde lakkaa toimimasta, nestemäinen metalli palautuu, jähmettyy ja muodostaa liitoksen.
Laserpistehitsauksessa on kaksi päämuotoa: pulssi laserpistehitsaus ja jatkuva laserpistehitsaus. Pulssilaserpistehitsauksen lasersäteen huippuenergia on korkea, mutta toiminta-aika on lyhyt, ja sitä käytetään yleensä kevytmetallien, kuten magnesiumseosten ja alumiiniseosten, hitsaukseen. Jatkuvassa laserpistehitsauksessa lasersäteellä on korkea keskimääräinen teho ja pitkä laserin toiminta-aika, ja sitä käytetään enimmäkseen teräksen hitsaukseen.
Autokorin hitsauksessa verrattuna vastuspistehitsaukseen laserpistehitsauksella on kosketuksettoman ja itse suunnitellun pistehitsausradan edut, jotka voivat vastata korkealaatuisen hitsauksen kysyntään auton runkomateriaalien eri kiertorakojen alla.
Laservärähtelyhitsausprosessi
Laservärähtelyhitsaus on uusi laserhitsaustekniikka, jota on ehdotettu viime vuosina ja joka on saanut laajaa huomiota. Tämän tekniikan periaatteena on saada aikaan nopea, säännöllinen ja pieni lasersäteen värähtely integroimalla laserhitsauspäähän värähtelevä peili, jolloin saavutetaan säteen sekoittuminen ja liikkuminen eteenpäin laserhitsauksen aikana.
Laservärähtelyhitsausprosessin päävärähtelyratoja ovat: poikittaisvärähtely, pitkittäinen värähtely, ympyrävärähtely ja ääretön värähtely. Laservärähtelyhitsausprosessilla on merkittäviä etuja autorungon hitsauksessa, koska lasersäteen värähtely muuttaa merkittävästi sulatealtaan virtaustilaa, joten prosessi voi poistaa sulamattomat viat, saavuttaa rakeiden hienostuneisuuden ja vähentää huokoisuutta hitsauksessa. samaa autokorin materiaalia ja parantaa eri materiaalien riittämättömästä sekoituksesta ja hitsaussauman huonoista mekaanisista ominaisuuksista aiheutuvia ongelmia erilaisten auton korimateriaalien hitsauksessa.
Monilaserhitsausprosessi
Tällä hetkellä kuitulasereilla voidaan jakaa yksi lasersäde useiksi lasersäteiksi hitsauspäähän asennetun säteenjakomoduulin avulla. Monilaserhitsaus vastaa useiden lämmönlähteiden käyttämistä hitsausprosessissa. Säätämällä säteen energian jakautumista eri palkit voivat saavuttaa erilaisia toimintoja, kuten: korkeamman energiatiheyden omaava palkki on pääpalkki, joka vastaa syväsulahitsauksesta; pienemmän energiatiheyden omaava osasäde voi puhdistaa ja esilämmittää materiaalin pinnan ja lisätä lasersäteen energian absorptiota materiaaliin.
Monilaserhitsausprosessi voi parantaa sinkkihöyryn haihtumiskäyttäytymistä ja sulatealtaan dynaamista käyttäytymistä galvanoitujen teräslevyjen hitsauksen aikana, parantaa roiskeongelmaa ja parantaa hitsisauman vetolujuutta.
Laserlentohitsausprosessi
Laserlentohitsaustekniikka on uusi laserhitsaustekniikka, jolla on korkea hitsaustehokkuus ja itsenäinen hitsausradan suunnittelu. Laserlentohitsauksen perusperiaate on, että kun lasersäde osuu pyyhkäisypeilin X- ja Y-peileihin, peilin kulmaa ohjataan autonomisen ohjelmoinnin avulla lasersäteen taipumisen saavuttamiseksi missä tahansa kulmassa.
Perinteisesti auton rungon laserhitsaus perustuu pääasiassa siihen, että hitsausrobotti ajaa laserhitsauspäätä synkroniseen liikkeeseen hitsausvaikutuksen saavuttamiseksi. Hitsausrobotin toistuva edestakainen liike rajoittaa kuitenkin voimakkaasti automaattisen korin hitsauksen tehokkuutta hitsien suuren lukumäärän ja hitsien pitkän pituuden vuoksi. Sitä vastoin laserlentohitsaus voidaan saavuttaa tietyllä alueella yksinkertaisesti säätämällä heijastimen kulmaa. Siksi laserlentohitsaustekniikka voi parantaa merkittävästi hitsauksen tehokkuutta ja sillä on laaja sovellusnäkymä.
Yhteenveto
Autoteollisuuden kehittyessä korin hitsaustekniikan tulevaisuus kehittyy edelleen sekä hitsausprosessissa että älykkäässä teknologiassa.
Autokori, erityisesti uusi energia-ajoneuvon kori, kehittyy kevyen painon suuntaan. Kevyitä seoksia, komposiittimateriaaleja ja heterogeenisia materiaaleja käytetään laajemmin autokorissa, perinteinen laserhitsausprosessi on vaikea täyttää sen hitsausvaatimukset, joten korkealaatuisesta ja tehokkaasta hitsausprosessista tulee tulevaisuuden kehitystrendi.
Viime vuosina kehittymässä oleva laserhitsausprosessi, kuten laserswing-hitsaus, monilasersädehitsaus, laserlennonhitsaus jne., on ollut hitsauslaadussa ja hitsauksen tehokkuudessa alkuperäisen teoreettisen tutkimuksen ja prosessien tutkimisen yhteydessä. Tulevaisuuden tulee olla nouseva laserhitsausprosessi ja auton rungon kevyet materiaalit, heterogeenisten materiaalien hitsaus ja muut tiiviisti yhdistetyt skenaariot, lasersäteen kääntöradan suunnittelu, usean lasersäteen energian toimintamekanismi ja lentohitsauksen tehokkuuden parantaminen ja muut sisäänrakennetut näkökohdat. syvätutkimus kypsän kevyen auton korin hitsausprosessin tutkimiseksi.
Autokorin laserhitsaustekniikkaa integroidaan syvästi älykkääseen tekniikkaan, auton rungon laserhitsauksen tilan reaaliaikainen tunnistus ja prosessiparametrien palauteohjaus ovat ratkaisevassa roolissa hitsauksen laadussa. Nykyistä älykästä laserhitsaustekniikkaa käytetään pääasiassa esihitsauksen liikeradan suunnitteluun ja seurantaan sekä hitsauksen jälkeiseen laaduntarkastukseen. Kotimainen ja ulkomainen tutkimus hitsausvirheiden havaitsemisessa ja parametrien adaptiivisessa säätelyssä on vielä lapsenkengissä, eikä laserhitsausprosessin parametrien mukautuvaa ohjaustekniikkaa ole sovellettu auton korien valmistuksessa.
Siksi laserhitsaustekniikan soveltamista varten auton rungon hitsausprosessin ominaisuuksissa tulevaisuutta tulisi kehittää edistyneellä monisensoriytimeisellä laserhitsauksen älykkäällä tunnistusjärjestelmällä ja nopealla ja erittäin tarkalla hitsausrobotin ohjausjärjestelmällä sen varmistamiseksi, että laserhitsaus älykäs tekniikka reaaliajassa ja tarkkuus kunkin linkin kautta "pre-hitsaus radan suunnittelu - hitsaus parametrit mukautuva ohjaus post-hitsaus laadun online-tarkastus"-linkkiä, jotta voidaan varmistaa korkea laatu ja tehokas käsittely.
Maven laserautomaatioyritys keskittyy laserteollisuuteen 14 vuoden ajan, olemme erikoistuneet laserhitsaukseen, meillä on robottikäsivarsi laserhitsauskone, pöytäautomaattinen laserhitsauskone, käsikäyttöinen laserhitsauskone, lisäksi meillä on myös laserhitsauskone, laserleikkauskone ja lasermerkintäkaiverruskone, meillä on paljon laserhitsausratkaisutapauksia, jos olet kiinnostunut, voit aina ottaa meihin yhteyttä.
Postitusaika: 09.12.2022
