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方案概況
Program overview
中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入市場(chǎng)調(diào)整期,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈。新能源汽車行業(yè)的發(fā)展,帶動(dòng)了激光加工技術(shù)在汽車制造中的高端應(yīng)用;與此同時(shí),汽車智能化、輕量化、網(wǎng)聯(lián)化等汽車發(fā)展方向?qū)嚻蠛推嚵悴考圃炱髽I(yè)提出了新的技術(shù)要求,帶來(lái)了新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。
在汽車內(nèi)部有成千上萬(wàn)個(gè)零部件,它們中的大多數(shù)離不開(kāi)激光加工工藝。汽車車身是承載汽車總成的大框架,它的質(zhì)量直接關(guān)系到汽車安全性能。最初,激光僅用于簡(jiǎn)單的圓柱形零件焊接,如車輛的自動(dòng)變速器組件。如今,激光已普遍應(yīng)用在處理整車結(jié)構(gòu)的工藝中,白車身頂蓋焊接、側(cè)門(mén)焊接、地板焊接、后蓋焊接等均可看到它的身影。
汽車零部件制造企業(yè)不僅要持續(xù)關(guān)注效率和品質(zhì),此外還需要迎合整個(gè)制造業(yè)大勢(shì),進(jìn)一步在智能制造方面做出改善和變革;而激光制造技術(shù)便是汽車產(chǎn)業(yè)升級(jí)的有利“武器”。
典型應(yīng)用
typical application
汽車零部件激光切割應(yīng)用:
激光切割是常用的激光加工方式之一,激光切割類型分為激光汽化切割、激光熔化切割、激光氧氣切割和激光劃片與控制斷裂四類。與傳統(tǒng)的加工方法相比,激光切割具有更高的切割質(zhì)量-切口寬度窄、熱影響區(qū)小、切口光潔、切割速度快、柔性強(qiáng)-可隨意切割任意形狀、廣泛的材料適應(yīng)性等優(yōu)點(diǎn)。汽車大型覆蓋件的下料切邊常常需要三維激光切割機(jī)。此外,當(dāng)前汽車制造平臺(tái)化愈演愈烈,對(duì)生產(chǎn)線的柔性提出了較高的要求,采用三維激光切割在車型型號(hào)改變后只需改編激光加工的程序,且工裝簡(jiǎn)單、大大縮短工期,相對(duì)于采用模具制造成本大幅下降。此外,高強(qiáng)度鋼在汽車上的應(yīng)用越來(lái)越多,這種鋼種在熱成型后,沖壓工藝不再適宜,其輪廓和孔的裁切,推動(dòng)了對(duì)激光切割的需求。
激光切割技術(shù)的應(yīng)用范圍包括:汽車零部件、汽車車身、汽車車門(mén)框、汽車后備箱、汽車車頂蓋等各個(gè)方面。在歐美等發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家,有50%~70%的汽車零部件是用激光加工來(lái)完成的,其中,激光切割是主要的激光應(yīng)用之一,激光切割的成本是傳統(tǒng)切割的80%。
汽車零部件激光打標(biāo)應(yīng)用:
在汽車及零部件生產(chǎn)中,身份的確立是質(zhì)量追溯和召回的基礎(chǔ),通過(guò)打標(biāo)方式來(lái)建立汽車及零部件身份的性非常關(guān)鍵。汽車打標(biāo)以其較高的效率和適應(yīng)性以及得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。激光打標(biāo)是利用高能量密度的激光對(duì)工件進(jìn)行局部照射,使表層材料汽化或發(fā)生顏色變化的化學(xué)反應(yīng),從而留下標(biāo)記的一種打標(biāo)方法。激光打標(biāo)的特點(diǎn)是非接觸加工,可在任何異型表面標(biāo)刻,工件不會(huì)變形和產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。現(xiàn)代汽車零部件采用了各種材料,包括金屬、塑料、玻璃、陶瓷、木材及皮革等,而采用激光可以在所有這些材料的表面進(jìn)行打標(biāo)。
汽車零部件激光焊接應(yīng)用:
激光焊接以其能量密度高、變形小、熱影響區(qū)窄、焊接速度高、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、無(wú)后續(xù)加工等優(yōu)點(diǎn),已成為汽車制造中的重要手段之一。一輛汽車的車身加底盤(pán)共有數(shù)百上千種零件,如何將其連接在一起對(duì)整車車身的剛性有著直接的影響,采用激光焊接幾乎可以把所有不同厚度、牌號(hào)、種類和等級(jí)的金屬材料連接在一起,在提升生產(chǎn)效率和質(zhì)量的同時(shí)還增加了汽車設(shè)計(jì)和材料選用的靈活性。
客戶收益
Customer revenue
汽車制造涉及到眾多相關(guān)行業(yè),是一項(xiàng)非常龐大的系統(tǒng)工程,激光焊接、激光切割、激光打標(biāo)、激光清洗等只不過(guò)是激光技術(shù)在汽車制造領(lǐng)域的中一些應(yīng)用的方向而已。隨著目前激光技術(shù)與汽車制造行業(yè)的不斷深入合作,激光技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)覆蓋了汽車整條上下游產(chǎn)業(yè)鏈。
隨之國(guó)內(nèi)新能源汽車生產(chǎn)與鋰電池行業(yè)迅猛發(fā)展。全球汽車產(chǎn)業(yè)電動(dòng)化的速度不斷加快,各國(guó)政府提供消費(fèi)者購(gòu)車補(bǔ)助等政策支持,刺激全球新能源車銷售表現(xiàn)持續(xù)上升。一輛汽車約由2萬(wàn)個(gè)零部件組裝而成,其中鐵制零件占絕大多數(shù),雖然統(tǒng)稱為鐵,但是構(gòu)成車體框架的車架和塑造車型的車身部分使用的是鋼板、變速器等箱體部分使用的是將鐵熔化并注入模具做成的鑄件。因此,焊接工序在汽車生產(chǎn)加工過(guò)程中是一項(xiàng)不可或缺的工序,比如車架、車身、車廂、發(fā)動(dòng)機(jī)、汽車齒輪、車頂、車門(mén)、汽車座椅滑動(dòng)件、汽車安全氣囊內(nèi)膽、排汽管、汽車離合器等都離不開(kāi)焊接技術(shù)。
激光焊在汽車零部件制造應(yīng)用
目前的光纖激光打標(biāo)機(jī)、激光焊接機(jī)、激光切割機(jī)已覆蓋了汽車制造的各個(gè)方面,而且達(dá)到較高的品質(zhì)水平,目前激光自動(dòng)化技術(shù)正在推動(dòng)汽車制造業(yè)的快速發(fā)展。傳統(tǒng)焊接技術(shù)工藝簡(jiǎn)單,操作方法十分簡(jiǎn)單,但是焊接質(zhì)量較新技術(shù)還差一段距離,成本高,效率低。
1)車輪焊接。輪輞與輪輻的焊接采用氬氣體保護(hù)焊或CO2焊工藝,該焊接方法操作簡(jiǎn)單,可以批量進(jìn)行生產(chǎn)。
2)減震器焊接。減震器主要采用CO2氣體保護(hù)焊,因?yàn)闇p震器在汽車行駛過(guò)程中特別容易破損,所以需要高精度焊接,另一方面減震器的質(zhì)量直接影響汽車駕駛的性能,所以保證減震器的質(zhì)量就是保證汽車行駛的
質(zhì)量。
3)汽車底盤(pán)零部件焊接。底盤(pán)零部件包括:副車架和后軸。副車架采用的焊接工藝包括點(diǎn)焊、氣體保護(hù)焊接方法等。后軸的作用是固定汽車的兩個(gè)后輪以及承受相關(guān)的載荷,所以對(duì)于整個(gè)汽車形式的安全有著重要的影響,可以采用氣體保護(hù)焊,但是高精度焊接可以采取焊接機(jī)器人的焊接工藝,保證焊接質(zhì)量,提高行駛安全系數(shù)。
應(yīng)用案例
Applications