Sebagai pembawa bahagian lain kereta, teknologi pembuatan badan kereta secara langsung menentukan kualiti pembuatan keseluruhan kereta. Dalam proses pembuatan badan auto, kimpalan adalah proses pengeluaran yang penting. Teknologi kimpalan yang kini digunakan untuk kimpalan badan auto terutamanya termasuk kimpalan titik rintangan, kimpalan terlindung gas lengai cair (kimpalan MIG) dan kimpalan arka terlindung gas aktif cair (kimpalan MAG) serta kimpalan laser.
Sebagai teknologi kimpalan termaju dengan integrasi optik-mekanikal, teknologi kimpalan laser mempunyai kelebihan ketumpatan tenaga yang tinggi, kelajuan kimpalan pantas, tegasan dan ubah bentuk kimpalan yang rendah, dan fleksibiliti yang baik berbanding dengan teknologi kimpalan badan auto tradisional.
Struktur badan kereta adalah kompleks, dan bahagian badan terutamanya komponen berdinding nipis dan melengkung. Kimpalan badan automatik berhadapan dengan kesukaran mengimpal seperti variasi dalam bahan badan, ketebalan bahagian badan yang berbeza-beza, trajektori kimpalan yang pelbagai dan bentuk sambungan. Di samping itu, kimpalan badan automotif mempunyai keperluan yang tinggi terhadap kualiti kimpalan dan kecekapan kimpalan.
Berdasarkan parameter proses kimpalan yang sesuai, kimpalan laser boleh memastikan kekuatan keletihan yang tinggi dan keliatan impak bahagian badan auto utama semasa mengimpal, sekali gus memastikan kualiti dan hayat perkhidmatan kimpalan badan. Teknologi kimpalan laser boleh menyesuaikan diri dengan kimpalan bahagian badan auto dengan bentuk sambungan yang berbeza, ketebalan yang berbeza dan jenis bahan yang berbeza, memenuhi permintaan untuk fleksibiliti dalam pembuatan badan auto. Oleh itu, teknologi kimpalan laser adalah cara teknikal yang penting untuk mencapai pembangunan industri automotif yang berkualiti tinggi.
Proses kimpalan laser untuk badan automotif
Prinsip proses kimpalan gabungan dalam laser: Apabila ketumpatan kuasa laser mencapai tahap tertentu, permukaan bahan mengewap, dengan itu membentuk lubang kunci. Apabila tekanan wap logam di dalam lubang mencapai keseimbangan dinamik dengan tekanan statik dan ketegangan permukaan cecair sekeliling, laser boleh menyinari melalui lubang kunci ke bahagian bawah lubang, dan dengan pergerakan pancaran laser, kimpalan berterusan adalah terbentuk. Dalam proses kimpalan gabungan dalam laser, tidak perlu menambah fluks atau pengisi tambahan untuk mengimpal bahan bahan kerja sendiri menjadi satu.
Jahitan kimpalan yang diperolehi oleh kimpalan gabungan dalam laser biasanya licin dan lurus dengan ubah bentuk kecil, yang kondusif untuk meningkatkan ketepatan pembuatan badan auto. Kekuatan tegangan kimpalan adalah tinggi, yang memastikan kualiti kimpalan badan auto. Kelajuan kimpalan adalah pantas, yang kondusif untuk meningkatkan kecekapan pengeluaran kimpalan.
Dalam proses kimpalan badan auto, penggunaan proses kimpalan gabungan dalam laser boleh mengurangkan bilangan bahagian, acuan dan perkakas kimpalan dengan ketara, sekali gus mengurangkan berat mati badan dan kos pengeluaran. Walau bagaimanapun, proses kimpalan gabungan dalam laser kurang bertolak ansur dengan jurang pemasangan bahagian yang hendak dikimpal, dan jurang pemasangan perlu dikawal antara 0.05 dan 2 mm. Jika jurang pemasangan terlalu besar, kecacatan kimpalan seperti keliangan akan berlaku.
Penyelidikan semasa menunjukkan bahawa dalam kimpalan badan auto bahan yang sama, dengan mengoptimumkan parameter proses kimpalan gabungan dalam laser, adalah mungkin untuk mendapatkan kimpalan dengan pembentukan permukaan yang baik, kecacatan dalaman yang lebih sedikit dan sifat mekanikal yang sangat baik. Sifat mekanikal kimpalan yang sangat baik boleh memenuhi keperluan penggunaan komponen yang dikimpal badan auto. Walau bagaimanapun, dalam kimpalan badan auto, keluli aloi aluminium sebagai wakil proses kimpalan gabungan dalam laser logam heterogen tidak matang, walaupun dengan menambah lapisan peralihan boleh memperoleh prestasi cemerlang kimpalan, tetapi bahan lapisan peralihan yang berbeza pada Mekanisme pengaruh lapisan IMC dan kesannya ke atas struktur mikro mekanisme kimpalan tidak jelas, memerlukan kajian yang lebih mendalam.
Proses Kimpalan Pengisian Wayar Laser Badan Auto
Proses kimpalan pengisi laser adalah berdasarkan prinsip berikut: Sambungan yang dikimpal dibentuk dengan pra-mengisi kimpalan dengan wayar tertentu atau dengan menyuap wayar secara serentak semasa proses kimpalan laser. Ini bersamaan dengan memasukkan jumlah bahan dawai yang hampir homogen ke dalam kolam kimpalan semasa kimpalan gabungan dalam laser. Rajah di bawah menunjukkan proses kimpalan pengisi laser.
Berbanding dengan kimpalan gabungan dalam laser, kimpalan pengisi laser mempunyai dua kelebihan dalam kimpalan badan auto: pertama, ia boleh meningkatkan dengan ketara toleransi jurang pemasangan antara bahagian badan auto untuk dikimpal dan menyelesaikan masalah keperluan jurang serong yang tinggi untuk kimpalan gabungan dalam laser. ; kedua, ia boleh meningkatkan pengedaran tisu di kawasan kimpalan dengan menggunakan wayar dengan kandungan komposisi yang berbeza, dan kemudian mengawal prestasi kimpalan.
Dalam proses pembuatan badan auto, proses kimpalan pengisi laser digunakan terutamanya untuk mengimpal bahagian aloi aluminium dan keluli badan. Terutamanya dalam proses kimpalan bahagian aloi aluminium badan auto, tegangan permukaan kolam lebur adalah kecil, yang dengan mudah boleh menyebabkan keruntuhan kolam lebur, manakala proses kimpalan pengisi laser dapat menyelesaikan masalah keruntuhan kolam lebur dengan lebih baik. melalui peleburan wayar dalam proses kimpalan laser.
Proses pematerian laser badan automotif
Proses pematerian laser adalah berdasarkan prinsip berikut: Menggunakan laser sebagai sumber haba, pancaran laser difokuskan dan disinari ke permukaan wayar, wayar cair, wayar cair menitis ke bawah dan mengisi bahan kerja untuk dikimpal, dan kesan metalurgi seperti lebur dan resapan berlaku antara bahan pematerian dan bahan kerja, dengan itu bercantum dengan bahan kerja. Tidak seperti proses kimpalan pengisi laser, proses pematerian laser hanya mencairkan wayar dan bukan bahan kerja yang akan dikimpal. Pateri laser mempunyai kestabilan kimpalan yang baik, tetapi kekuatan tegangan kimpalan yang terhasil adalah rendah. Rajah 3 menunjukkan aplikasi proses pematerian laser dalam kimpalan penutup petak bagasi automotif
Dalam proses kimpalan badan auto, proses pematerian laser digunakan terutamanya untuk mengimpal bahagian badan yang tidak memerlukan kekuatan sendi yang tinggi, seperti kimpalan antara penutup atas dan sekeliling sisi, kimpalan antara bahagian atas dan bawah bagasi. penutup petak, dsb. Penutup atas VW, Audi dan model sederhana dan mewah lain semuanya menggunakan proses pematerian laser.
Kecacatan utama pada sambungan pateri laser badan kereta termasuk menggerogoti tepi, keliangan, ubah bentuk kimpalan, dsb., dan kecacatan itu boleh ditindas dengan ketara dengan mengawal parameter proses dan menggunakan proses pematerian laser berbilang fokus.
Proses kimpalan komposit laser-arka badan automotif
Prinsip proses kimpalan komposit laser-arka adalah seperti berikut: dua sumber haba, laser dan arka, digunakan untuk bertindak serentak pada permukaan bahan kerja yang akan dikimpal, dan bahan kerja dicairkan dan dipadatkan untuk membentuk jahitan kimpalan. Rajah di bawah menunjukkan proses kimpalan arka laser.
Kimpalan komposit laser-arka menggabungkan kelebihan kimpalan laser dan kimpalan arka: pertama, di bawah tindakan sumber haba dwi, kelajuan kimpalan boleh ditingkatkan, input haba menjadi lebih kecil, ubah bentuk kimpalan adalah kecil, mengekalkan ciri-ciri kimpalan laser ; kedua, keupayaan merapatkan yang lebih baik, toleransi jurang pemasangan lebih besar; ketiga, kelajuan pemejalan kolam lebur menjadi lebih perlahan, yang kondusif untuk penghapusan liang, retak dan kecacatan kimpalan lain, meningkatkan organisasi dan prestasi zon terjejas haba Keempat, disebabkan oleh arka, ia dapat mengimpal bahan dengan pemantulan tinggi dan kekonduksian haba yang tinggi, dengan julat bahan gunaan yang lebih luas.
Dalam proses pembuatan badan auto, proses kimpalan komposit laser - arka terutamanya mengimpal komponen aloi aluminium badan dan aloi aluminium - logam keluli yang berbeza, untuk jurang pemasangan bahagian kimpalan yang lebih besar, seperti bahagian pintu kereta lokasi kimpalan, ini kerana jurang pemasangan adalah kondusif kepada prestasi merapatkan kimpalan komposit arka laser. Selain itu, teknologi kimpalan komposit arka laser-MIG juga digunakan pada kedudukan rasuk bumbung sisi badan Audi.
Dalam proses kimpalan badan auto, kimpalan komposit laser-arka mempunyai kelebihan toleransi jurang yang besar berbanding dengan kimpalan laser tunggal, bagaimanapun, kimpalan komposit laser-arka memerlukan pertimbangan yang menyeluruh mengenai kedudukan relatif laser dan arka, parameter kimpalan laser, arka. parameter dan faktor lain. Tingkah laku pemindahan haba dan jisim proses kimpalan arka laser adalah kompleks, terutamanya peraturan tenaga kimpalan bahan heterogen dan mekanisme ketebalan IMC dan peraturan tisu masih tidak jelas dan memerlukan pengukuhan penyelidikan selanjutnya.
Proses kimpalan laser badan automotif lain
Kimpalan gabungan dalam laser, kimpalan pengisi laser, pematerian laser dan kimpalan komposit laser-arka dan proses kimpalan lain mempunyai teori yang lebih matang dan pelbagai aplikasi praktikal. Memandangkan keperluan industri automotif untuk kecekapan kimpalan badan meningkat dan permintaan untuk mengimpal bahan yang berbeza dalam pembuatan ringan meningkat, kimpalan titik laser, kimpalan ayunan laser, kimpalan rasuk berbilang laser dan kimpalan penerbangan laser telah mendapat perhatian.
Proses kimpalan titik laser
Kimpalan titik laser ialah teknologi kimpalan laser canggih dengan kelebihan luar biasa kelajuan kimpalan pantas dan ketepatan kimpalan yang tinggi. Prinsip asas kimpalan titik laser adalah untuk memfokuskan pancaran laser pada titik pada bahagian yang akan dikimpal, supaya logam pada titik itu cair serta-merta, dan dengan melaraskan ketumpatan laser untuk mencapai kimpalan pengaliran haba atau kesan kimpalan gabungan dalam, apabila pancaran laser berhenti berfungsi, logam cecair merefluks, mengeras dan membentuk sendi.
Terdapat dua bentuk utama kimpalan titik laser: kimpalan titik laser berdenyut dan kimpalan titik laser berterusan. Rasuk laser dalam kimpalan titik laser berdenyut mempunyai tenaga puncak yang tinggi, tetapi masa tindakan adalah pendek, dan biasanya digunakan untuk mengimpal logam ringan seperti aloi magnesium dan aloi aluminium. Dalam kimpalan titik laser berterusan, pancaran laser mempunyai kuasa purata yang tinggi dan masa tindakan laser yang panjang, dan kebanyakannya digunakan untuk mengimpal keluli.
Dalam kimpalan badan auto, berbanding dengan kimpalan titik rintangan, kimpalan titik laser mempunyai kelebihan trajektori kimpalan titik bukan sentuhan dan reka bentuk sendiri, yang boleh memenuhi permintaan untuk kimpalan berkualiti tinggi di bawah jurang pusingan bahan badan auto yang berbeza.
Proses kimpalan ayunan laser
Kimpalan ayunan laser ialah teknologi kimpalan laser baharu yang telah dicadangkan dalam beberapa tahun kebelakangan ini dan telah mendapat perhatian yang meluas. Prinsip teknologi ini adalah untuk mencapai ayunan pancaran laser yang cepat, teratur dan kecil dengan menyepadukan cermin berayun ke dalam kepala kimpalan laser, dengan itu mencapai kesan mengacau rasuk semasa bergerak ke hadapan semasa kimpalan laser.
Trajektori ayunan utama dalam proses kimpalan ayunan laser termasuk: ayunan melintang, ayunan membujur, ayunan bulat dan ayunan tak terhingga. Proses kimpalan ayunan laser mempunyai kelebihan yang ketara dalam kimpalan badan auto, kerana keadaan aliran kolam cair berubah dengan ketara oleh ayunan pancaran laser, jadi proses itu boleh menghapuskan kecacatan yang tidak bersatu, mencapai penghalusan bijirin dan menyekat keliangan dalam kimpalan. bahan badan auto yang sama, dan memperbaiki masalah pencampuran tidak mencukupi bahan yang berbeza dan sifat mekanikal yang lemah jahitan kimpalan dalam kimpalan bahan badan auto yang berbeza.
Proses kimpalan rasuk berbilang laser
Pada masa ini, laser gentian boleh digunakan untuk membahagikan pancaran laser tunggal kepada berbilang pancaran laser menggunakan modul pemisah rasuk yang dipasang di kepala kimpalan. Kimpalan rasuk berbilang laser adalah bersamaan dengan menggunakan pelbagai sumber haba dalam proses kimpalan. Dengan melaraskan pengagihan tenaga rasuk, rasuk yang berbeza boleh mencapai fungsi yang berbeza, seperti: rasuk dengan ketumpatan tenaga yang lebih tinggi adalah rasuk utama, bertanggungjawab untuk kimpalan cair dalam; sub-rasuk dengan ketumpatan tenaga yang lebih rendah boleh membersihkan dan memanaskan permukaan bahan dan meningkatkan penyerapan tenaga pancaran laser oleh bahan.
Proses kimpalan rasuk berbilang laser boleh meningkatkan kelakuan penyejatan wap zink dan kelakuan dinamik kolam cair semasa mengimpal kepingan keluli tergalvani, memperbaiki masalah percikan dan meningkatkan kekuatan tegangan jahitan kimpalan.
Proses kimpalan penerbangan laser
Teknologi kimpalan penerbangan laser ialah teknologi kimpalan laser baharu dengan kecekapan kimpalan tinggi dan reka bentuk autonomi trajektori kimpalan. Prinsip asas kimpalan penerbangan laser ialah apabila pancaran laser berlaku pada cermin X dan Y cermin pengimbasan, sudut cermin dikawal melalui pengaturcaraan autonomi untuk mencapai pesongan pancaran laser pada sebarang sudut.
Secara tradisinya, kimpalan laser badan auto bergantung terutamanya pada robot kimpalan untuk memacu kepala kimpalan laser untuk gerakan segerak untuk mencapai kesan kimpalan. Walau bagaimanapun, gerakan salingan berulang robot kimpalan sangat mengehadkan kecekapan kimpalan badan auto kerana bilangan kimpalan yang banyak dan panjang kimpalan yang panjang. Sebaliknya, kimpalan penerbangan laser boleh dicapai dalam julat tertentu dengan hanya melaraskan sudut reflektor. Oleh itu, teknologi kimpalan penerbangan laser boleh meningkatkan kecekapan kimpalan dengan ketara dan mempunyai prospek aplikasi yang luas.
Ringkasan
Dengan perkembangan industri automotif, masa depan teknologi kimpalan badan akan terus berkembang dalam kedua-dua proses kimpalan dan teknologi pintar.
Badan auto, terutamanya badan kenderaan tenaga baharu, berkembang ke arah yang ringan. Aloi ringan, bahan komposit dan bahan heterogen akan lebih banyak digunakan dalam badan auto, proses kimpalan laser konvensional sukar untuk memenuhi keperluan kimpalannya, jadi proses kimpalan yang berkualiti tinggi dan cekap akan menjadi trend pembangunan masa depan.
Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, proses kimpalan laser yang baru muncul, seperti kimpalan ayunan laser, kimpalan rasuk berbilang laser, kimpalan penerbangan laser, dan lain-lain, telah berada dalam kualiti kimpalan dan kecekapan kimpalan penyelidikan teori awal dan penerokaan proses. Masa depan perlu menjadi proses kimpalan laser yang baru muncul dan bahan ringan badan auto, kimpalan bahan heterogen dan senario lain digabungkan rapat, reka bentuk trajektori ayunan pancaran laser, mekanisme tindakan tenaga pancaran laser berbilang dan peningkatan kecekapan kimpalan penerbangan dan aspek lain dalam- penyelidikan mendalam untuk meneroka proses kimpalan badan auto ringan yang matang.
Teknologi kimpalan laser badan auto sedang disepadukan secara mendalam dengan teknologi pintar, penderiaan masa nyata status kimpalan laser badan auto dan kawalan maklum balas parameter proses mempunyai peranan yang menentukan dalam kualiti kimpalan. Teknologi kimpalan laser pintar semasa kebanyakannya digunakan untuk perancangan trajektori pra-kimpalan dan pengesanan dan pemeriksaan kualiti selepas kimpalan. Penyelidikan domestik dan asing dalam pengesanan kecacatan kimpalan dan peraturan penyesuaian parameter masih di peringkat awal, dan parameter proses kimpalan laser teknologi kawalan penyesuaian belum digunakan dalam pembuatan badan auto.
Oleh itu, untuk aplikasi teknologi kimpalan laser dalam ciri-ciri proses kimpalan badan auto, masa depan harus dibangunkan dengan sistem penderiaan pintar kimpalan laser teras berbilang sensor termaju dan sistem kawalan robot kimpalan berketepatan tinggi berkelajuan tinggi untuk memastikan kimpalan laser. teknologi pintar dalam masa nyata dan ketepatan setiap pautan, melalui pautan "perancangan trajektori pra-kimpalan - parameter kimpalan penyesuaian penyesuaian kualiti pasca-kimpalan Pemeriksaan dalam talian", untuk memastikan pemprosesan yang berkualiti tinggi dan cekap.
Syarikat automasi laser Maven memberi tumpuan kepada industri laser selama 14 tahun, kami pakar dalam kimpalan laser, kami mempunyai mesin kimpalan laser lengan robot, Mesin Kimpalan Laser Automatik Meja, Mesin kimpalan Laser Genggam, selain itu, kami juga mempunyai mesin kimpalan laser, mesin pemotong laser dan mesin ukiran penanda laser, kami mempunyai banyak kes penyelesaian kimpalan laser, jika anda berminat, anda sentiasa boleh menghubungi kami.
Masa siaran: Dis-09-2022
