法利莱:汽车车身制造的激光焊接应用

时间:2015-01-29 14:36来源:华工激光作者:yeyan 点击:
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摘要:目前汽车车身焊接主要有电阻点焊、激光焊、MIG和MAG焊等方式,其中激光焊接技术主要用于车身不等厚板的拼焊和车身焊接。激光焊接主要用于车身框架结构的焊接,例如顶盖与侧围的焊接。激光焊接运用于汽车,可以降低车身重量从而达到省油目的;提高车身的装配精度,使车身刚度提升30%,从而提高了车身安全性;降低汽车车身制造过程中的冲压和装配成本,减少车身零件的数

关键字:法利莱,激光焊接,激光技术

  目前汽车车身焊接主要有电阻点焊、激光焊、MIG和MAG焊等方式,其中激光焊接技术主要用于车身不等厚板的拼焊和车身焊接。激光焊接主要用于车身框架结构的焊接,例如顶盖与侧围的焊接。激光焊接运用于汽车,可以降低车身重量从而达到省油目的;提高车身的装配精度,使车身刚度提升30%,从而提高了车身安全性;降低汽车车身制造过程中的冲压和装配成本,减少车身零件的数目,提高车身一体化程度。

 

法利莱:汽车车身制造的激光焊接应用
 

  1 激光焊的架构

 

  激光焊接应用采用激光作为焊接热源,工业机器人作为运动系统。激光热源的优势在于,它有着极高的加热能力,能把大量的能量集中在很小的焊接点上,所以具有能量密度高、加热集中、焊接速度快和焊接变形小等特点,可实现薄板的快速连接。

 

  (1)激光源:用于激光焊接的激光源主要有CO2气体激光源和YAG固体激光源两种。激光源最重要的性能是输出功率和光束质量。从这两方面考虑,CO2激光源比YAG激光源具有更大优势,是目前深熔焊接主要采用的激光源。

 

  (2)光导和聚焦系统:光导聚焦系统由圆偏振镜、扩束镜、反射镜或光纤及聚焦镜等组成,实现改变光束偏振状态、方向、传输光束和聚焦的功能。这些光学零件的状况对激光焊接质量有极其重要的影响。在大功率激光作用下,光学部件,尤其是透镜性能会劣化,使透过率下降,产生热透镜效应,同时表面污染也会增加传输损耗。

 

  (3)焊接机器人:由于激光熔焊、激光-MIG复合焊接技术方法的不同以及焊接接头形式的不同,所以对焊接接头的装配精度要求也不同。搭接焊缝的激光熔焊和角焊缝的激光钎焊可以采用普通的焊接机器人。对于对接焊缝的激光钎焊和激光焊必须采用区别于常规机器人的绞臂式焊接机器人,通常设计焊缝自动跟踪矫正系统。

 

  (4)焊接夹具:可以保证激光焊接时所连接板材或总成的精确定位,保证焊缝间隙,防止焊接变形,从而提高激光焊接接头的质量。

 

  (5)激光焊接控制系统:控制系统主要包括焊接过程的视频监视系统、机器人的焊缝自动跟踪系统和矫正系统、送丝控制系统等。对于不同的激光焊接方式,控制系统的组成也有所相同。激光熔焊无需送丝系统、焊缝自动跟踪系统和运行轨迹矫正系统。

 

法利莱:汽车车身制造的激光焊接应用
 
  法利莱汽车白车身顶盖激光自动焊接成套设备

  2 激光焊的优势

 

  激光焊接的主要特点如下:

 

  热量输入很小、焊缝深宽比大,热影响区小导致工件收缩和变形很小,无需焊后矫形;

 

  焊缝强度高、焊接速度快、焊缝窄且通常表面状态好,免去焊后清理等工作;

 

  焊接一致性、稳定性好一般不加填充金属和焊剂,并能 实现部分异种材料焊接;

 

  光束易于控制,焊接定位精确易于实现自动化;

 

  非接触加工,不需对工件加压和进行表面处理;

 

  焊点小、能量密度高、适合于高速加工;

 

  短时间焊接,既对外界无热影响,又对材料本身的热变 形及热影响区小,尤其适合加工高熔点、高硬度、特种材料;

 

  无加工噪音,对环境无污染;

 

  可通过光纤实现远距离、普通方法难以达到的部位、多路同时或分时焊接;

 

  很容易改变激光输出焦距及焊点位置;

 

  很容易搭载到自动机、机器人装置上;

 

  与其它焊接工艺方法比较激光焊接的前期投资较大;

 

  被焊工件装配精度高,相对而言对光束操控的精确性也 有较高的要求;

 

  由于飞溅大,穿透焊的焊缝相对于钎焊更粗糙,但是强度比普通点焊要强得多。

 

法利莱:汽车车身制造的激光焊接应用

  法利莱汽车白车身顶盖激光自动焊接成套设备

 

【光粒网综合报道】( 责任编辑:yeyan )
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