Technológia laserového zvárania ako optoelektronická integrácia pokročilej technológie zvárania v porovnaní s tradičnou technológiou zvárania karosérií má vysokú hustotu energie, rýchlosť zvárania, zváracie napätie a deformáciu malých, flexibilných a tak ďalej.
Preto je technológia laserového zvárania dôležitým technickým prostriedkom na realizáciu kvalitného rozvoja automobilového priemyslu. Chutian Zhonggu Lianchuang v tomto článku podrobne popisuje aplikáciu laserového zvárania pri zváraní karosérií automobilov!
V súčasnosti používaný v oblasti zvárania karosérií automobilov, hlavný proces laserového zvárania zahŕňa laserové hĺbkové tavné zváranie, laserové zváranie drôtom, laserové spájkovanie a laserové oblúkové kompozitné zváranie.
Proces hlbokého laserového zvárania karosérie
Laserové zváranie hlbokým tavením sa vzťahuje na hustotu výkonu lasera, ktorá dosiahne určitú úroveň, takže odparovanie povrchu materiálu a vytvorenie kľúčovej dierky, tlak pár kovov v otvore a statický tlak okolitej kvapaliny a povrchové napätie, aby sa dosiahla dynamická rovnováha, laser môže byť ožarované cez kľúčovú dierku do spodnej časti otvoru, spolu s pohybom laserového lúča, aby sa vytvoril súvislý zvar. Proces zvárania laserovým hĺbkovým tavným zváraním nevyžaduje pridávanie pomocného taviva alebo plniva, úplne s použitím vlastného materiálu obrobku zvareného do jedného.
Zvar získaný laserovým hlbokým tavným zváraním je vo všeobecnosti hladký a rovný, s malou deformáciou, čo prispieva k zlepšeniu výrobnej presnosti karosérie automobilu; zvar má vysokú pevnosť v ťahu, čo zaisťuje kvalitu zvárania karosérie automobilu; rýchlosť zvárania je vysoká, čo prispieva k zlepšeniu efektívnosti výroby zvárania.
Pri zváraní karosérií automobilov môže proces laserového hlbokého tavného zvárania spĺňať zváracie potreby zvárania a zvárania skupín karosérií. V skupine karosérií sa zváranie používa hlavne na zváranie strechy, boku, dverí a iných oblastí karosérie, zváranie v karosérii sa používa hlavne pre rôzne pevnosti, rôzne hrúbky, rôzne povlaky zvárania ocele.
Proces zvárania laserovým drôtom karosérie
Laserové zváranie drôtom je proces vytvárania zvarového spoja predplnením zvarového švu špecifickým drôtom alebo synchrónnym podávaním drôtu počas procesu laserového zvárania. To je ekvivalentné privádzaniu takmer homogénneho drôteného materiálu do zvarového kúpeľa v rovnakom čase ako proces hlbokého tavenia laserom.
V porovnaní s laserovým hlbokým tavným zváraním má zváranie laserovým plniacim drôtom aplikované na zváranie karosérií automobilov dve výhody, jednou z nich je výrazne zlepšiť toleranciu montážnej medzery medzi časťami karosérie, ktoré sa majú zvárať, vyriešiť problém laserového tavného zvárania na karosérii. skosená medzera je príliš vysoká; druhým je zlepšenie oblasti zvaru použitím odlišného obsahu zloženia drôtu na zlepšenie rozloženia oblasti zvaru a potom regulácia výkonu zvaru.
V procese výroby karosérií automobilov sa proces zvárania laserovým plniacim drôtom používa hlavne pri zváraní karosérie z hliníkovej zliatiny a oceľových častí. Najmä v procese zvárania častí karosérie z hliníkovej zliatiny je povrchové napätie roztaveného bazéna malé, čo ľahko vedie k zrúteniu roztaveného bazéna a proces zvárania laserovým plniacim drôtom môže vyriešiť problém roztaveného kovu. zrútenie bazéna vo väčšej miere v dôsledku roztavenia zváracieho drôtu v procese laserového zvárania.
Proces spájkovania laserom na karosériu
Laserové spájkovanie s použitím lasera ako zdroja tepla, laserový lúč po zaostrení ožiarenia na povrch drôtu tak, že sa drôt taví, tavný drôt klesá a výplň sa má zvariť medzi obrobkom, spájkovacím materiálom a obrobkom medzi metalurgickým účinkom rozpúšťania a difúzie , takže obrobok na dosiahnutie účinku spojenia.
Na rozdiel od procesu zvárania plnením laserovým drôtom proces spájkovania laserom roztaví iba drôt, ale nie zváraný obrobok. Laserové spájkovanie má dobrú stabilitu zvárania, ale pevnosť v ťahu získaného zvaru je nízka.
V procese zvárania automobilových karosérií je proces spájkovania laserom hlavne pre požiadavky na pevnosť spoja, nie sú vysoké zváranie častí karosérie, ako je telo strechy a strana karosérie medzi zváraním, kryt batožinového priestoru medzi hornou a spodnou časťou zvárania a pod.
Proces zvárania karosérií laserom - oblúkové kompozitné zváranie
Laser - oblúkové kompozitné zváranie je použitie lasera a oblúka dvoch zdrojov tepla súčasne na povrch obrobku, ktorý sa má zvárať, takže obrobok cez roztavenie, stuhnutie po vytvorení zvaru procesom zvárania kompozitu.
Laserové oblúkové kompozitné zváranie kombinuje výhody laserového zvárania a oblúkového zvárania, jeden je v úlohe duálneho zdroja tepla, rýchlosť zvárania sa dá zlepšiť, takže príkon tepla sa zníži, deformácia zvaru je malá, aby sa zachovali vlastnosti laserové zváranie, druhé má lepšiu premosťovaciu schopnosť, tolerancia montážnej medzery je väčšia; tri je roztavený bazén rýchlosti tuhnutia spomaľuje, prispieva k odstráneniu pórov, trhlín a iných defektov zvárania a prispieva k zlepšeniu organizácie tepelne ovplyvnenej zóny a výkonu; Po štvrté, vďaka úlohe oblúka, ktorá umožňuje zvárať materiály s vysokou odrazivosťou a vysokou tepelnou vodivosťou, širšiu škálu aplikačných materiálov.
V procese výroby karosérie sa proces laserového oblúkového kompozitného zvárania používa hlavne v karosérii komponentov z hliníkovej zliatiny a zliatiny hliníka a ocele v kombinácii zvárania, hlavne pre montážnu medzeru sú väčšie diely na zváranie, ako napríklad časť automobilových dverí polohy zvárania, je to kvôli montážnej medzere môže hrať laser - oblúkové kompozitné zváranie premostenie výkonu.
Iný proces laserového zvárania karosérií
Laserové hĺbkové zváranie, laserové zváranie drôtom, laserové spájkovanie a laserové oblúkové kompozitné zváranie a ďalšie zváracie procesy pri zváraní karosérií automobilov majú zrelší teoretický výskum a široké spektrum praktických aplikácií.
Okrem toho, keď sa požiadavky automobilového priemyslu na účinnosť zvárania karosérií zlepšujú a dopyt po zváraní heterogénnych materiálov sa zvyšuje pri výrobe ľahkých automobilov, pozornosť sa venuje aplikácii laserového bodového zvárania, laserového oscilačného zvárania, viaclúčového laserového zvárania a laserového letového zvárania. pri zváraní karosérií automobilov.
- Proces bodového zvárania laserom
Laserové bodové zváranie je pokročilá technológia laserového zvárania s vynikajúcimi výhodami vysokej rýchlosti zvárania a vysokej presnosti zvárania. Základným princípom laserového bodového zvárania je zaostrenie laserového lúča na bod na častiach, ktoré sa majú zvárať, takže kov v bode okamžitého tavenia, úpravou hustoty lasera, aby sa dosiahol účinok zvárania tepelným vedením alebo hlbokého tavenia zváranie, kedy laserový lúč prestane fungovať, reflux tekutého kovu, stuhnutie po vytvorení spojov.
Existujú dve hlavné formy laserového bodového zvárania: pulzné laserové bodové zváranie a kontinuálne laserové bodové zváranie. Špičková energia laserového bodového zvárania pulzného laserového lúča je vysoká, ale úloha času je krátka, zvyčajne sa používa na zváranie horčíkovej zliatiny, hliníkovej zliatiny a iných ľahkých kovov; kontinuálne laserové bodové zváranie laserovým lúčom vo všeobecnosti je priemerný výkon vysoký, časová úloha lasera je dlhá a používa sa na zváranie ocele. Laserové bodové zváranie pri zváraní karosérií automobilov v porovnaní s odporovým bodovým zváraním má výhody bezkontaktného, trajektóriu bodového zvárania je možné navrhnúť nezávisle, aby sa splnila požiadavka na vysokokvalitné zváranie materiálov karosérie automobilov pod rôznymi medzerami.
- Proces laserového oscilačného zvárania
Laserové kyvadlové zváranie je nová technológia laserového zvárania navrhnutá v posledných rokoch, ktorá si získala širokú pozornosť. Hlavným princípom tejto technológie je integrácia skupiny vibrujúcich zrkadiel do laserovej zváracej hlavy, aby sa realizovala rýchla, riadna oscilácia laserového lúča v malom meradle, aby sa dosiahol účinok pohybu lúča dopredu a miešania pri laserovom zváraní. .
Hlavná trajektória oscilácie laserového oscilačného zvárania zahŕňa: priečnu osciláciu, pozdĺžnu osciláciu, kruhovú osciláciu a nekonečnú osciláciu. Proces zvárania laserovou osciláciou pre proces zvárania karosérií automobilov má významné výhody, vďaka úlohe oscilácie laserového lúča môže výrazne zmeniť stav prúdenia roztaveného bazéna, takže nielen pri rovnakom druhu zvárania materiálu karosérie automobilu je možné odstrániť netavené chyby. , zjemnenie zrna a inhibícia pórovitosti; ale tiež zlepšiť karosériu automobilu z rôznych materiálov zváranie rôznych materiálov nie sú dostatočne zmiešané, zvar mechanické vlastnosti problému zlé.
- Proces zvárania viacerými laserovými lúčmi
V súčasnosti môže byť vláknový laser inštalovaný vo zváracej hlave prostredníctvom modulu na delenie lúča, ktorý bude jedným laserovým lúčom do viacerých laserových lúčov.
Viaclúčové laserové zváranie je ekvivalentné aplikovaniu viacerých zdrojov tepla v procese zvárania, možno ho nastaviť prostredníctvom rozloženia energie lúča, takže rôzne lúče dosahujú rôzne funkcie, ako napríklad: vyššia hustota energie lúča je zodpovedný za hlavný lúč pre hlboké tavné zváranie môže byť nižšia hustota energie pomocného lúča vyčistená na povrchu materiálu a predhriata, čím sa zvýši rýchlosť absorpcie energie laserového lúča.
- Proces laserového letového zvárania
Technológia laserového zvárania je nový typ vysokoúčinnej technológie laserového zvárania, vysoká účinnosť zvárania, trajektória zvárania môže byť navrhnutá nezávisle.
Základným princípom laserového letového zvárania je, že keď laserový lúč dopadá na X, Y dve zrkadlá skenovacieho zrkadla, uhol zrkadla je riadený nezávislým programovaním, aby sa realizovalo vychýlenie laserového lúča pri akýkoľvek uhol.
Tradičný proces laserového zvárania karosérií, ktorý sa spolieha hlavne na zváracie roboty na pohon laserovej zváracej hlavy na synchronizovaný pohyb, aby sa dosiahol zvárací efekt. Avšak počet zvarov karosérie automobilu, dĺžka zvaru je dlhá, opakovaný vratný pohyb zváracieho robota vážne obmedzuje účinnosť zvárania karosérie automobilu. Na rozdiel od toho laserové letové zváranie potrebuje iba nastaviť uhol reflektora, aby sa realizovalo zváranie lúča v určitom rozsahu. Preto aplikácia technológie laserového letového zvárania pri zváraní karosérií automobilov môže výrazne zlepšiť účinnosť zvárania a má široké uplatnenie.
