Како носител на другите делови на автомобилот, технологијата на производство на каросеријата директно го одредува севкупниот производствен квалитет на автомобилот. Во процесот на производство на автомобилски каросерија, заварувањето е важен производствен процес. Технологиите на заварување кои моментално се користат за автоматско заварување на каросеријата главно вклучуваат заварување со отпорно место, заварување заштитено со стопен инертен гас (МИГ заварување) и заварување со заштитен лак со стопен активен гас (МАГ заварување), како и ласерско заварување.
Како напредна технологија за заварување со оптичко-механичка интеграција, технологијата за ласерско заварување ги има предностите на високата енергетска густина, брзата брзина на заварување, низок стрес и деформација на заварувањето и добра флексибилност во споредба со традиционалната технологија за автоматско заварување на телото.
Структурата на каросеријата на автомобилот е сложена, а деловите на каросеријата се главно компоненти со тенкоѕидни и закривени. Автоматското заварување на каросеријата се соочува со тешкотии при заварување како што се варијации во материјалите на телото, различна дебелина на делови од телото, различни траектории на заварување и форми на спојници. Покрај тоа, заварувањето на автомобилските каросерии има високи барања за квалитетот на заварувањето и ефикасноста на заварувањето.
Врз основа на соодветните параметри на процесот на заварување, ласерското заварување може да обезбеди висока јачина на замор и цврстина на удар на клучните делови на автомобилот при заварување, со што се обезбедува квалитетот и работниот век на заварувањето на телото. Технологијата на ласерско заварување може да се прилагоди на заварувањето на делови од автомобилски каросерија со различни форми на спојници, различни дебелини и различни типови материјали, задоволувајќи ја побарувачката за флексибилност во производството на автомобилски каросерија. Затоа, технологијата за ласерско заварување е важно техничко средство за да се постигне висококвалитетен развој на автомобилската индустрија.
Процес на ласерско заварување за автомобилски тела
Принцип на процесот на ласерско заварување со длабока фузија: Кога густината на моќноста на ласерот ќе достигне одредено ниво, површината на материјалот испарува, со што се формира клучалката. Кога притисокот на металната пареа во дупката ќе достигне динамична рамнотежа со статичкиот притисок и површинскиот напон на околната течност, ласерот може да зрачи низ клучалката до дното на дупката, а со движењето на ласерскиот зрак, континуирано заварување е формирана. Во процесот на ласерско заварување со длабоко фузија, нема потреба да се додава помошен флукс или филер за заварување на сопствениот материјал на работното парче во едно.
Шевот за заварување добиен со ласерско заварување со длабоко фузија е генерално мазен и правилен со мала деформација, што е погодно за подобрување на прецизноста на производството на телото на автомобилот. Јакоста на истегнување на заварот е висока, што го обезбедува квалитетот на заварувањето на телото на автомобилот. Брзината на заварување е голема, што е погодно за подобрување на ефикасноста на производството на заварување.
Во процесот на автоматско заварување на телото, употребата на процесот на ласерско заварување со длабоко фузија може значително да го намали бројот на делови, калапи и алатки за заварување, со што се намалува мртвата тежина на телото и трошоците за производство. Сепак, процесот на ласерско заварување со длабоко фузија е помалку толерантен на јазот за склопување на деловите што треба да се заварат, а јазот за склопување треба да се контролира помеѓу 0,05 и 2 mm. Ако јазот во склопувањето е преголем, ќе се појават дефекти при заварување како што е порозноста.
Тековните истражувања покажуваат дека при автоматско заварување на каросеријата на истиот материјал, со оптимизирање на процесните параметри на ласерското заварување со длабоко фузија, можно е да се добие завар со добра формација на површината, помалку внатрешни дефекти и одлични механички својства. Одличните механички својства на заварот може да ги задоволат барањата за употреба на компонентите заварени од автоматско тело. Меѓутоа, во автоматското заварување на каросеријата, алуминиумскиот легиран челик како претставник на хетерогениот процес на заварување со длабоко фузија на метални ласери не е зрел, иако со додавање на преоден слој може да се добијат одлични перформанси на заварот, но различните материјали на преодниот слој на Механизмот за влијание на IMC слојот и неговиот ефект врз микро структурата на механизмот за заварување не е јасен, потребна е дополнителна длабинска студија.
Процес на заварување со полнење со ласерска жица за автоматско тело
Процесот на заварување со ласерско полнење се заснова на следниот принцип: Заварениот спој се формира со претходно полнење на заварот со одредена жица или со истовремено напојување на жицата за време на процесот на ласерско заварување. Ова е еквивалентно на внесување приближно хомогена количина на жичен материјал во базенот за заварување при ласерско заварување со длабоко фузија. Дијаграмот подолу го прикажува процесот на заварување со ласерско полнење.
Во споредба со ласерското заварување со длабока фузија, заварувањето со ласерско полнење има две предности во автоматското заварување на каросеријата: прво, може значително да ја подобри толеранцијата на монтажниот јаз помеѓу деловите на автомобилот што треба да се заварат и да го реши проблемот со барањето за висок закосен јаз за ласерско заварување со длабока фузија. ; второ, може да ја подобри дистрибуцијата на ткивото во областа на заварувањето со користење на жици со различна содржина на составот, а потоа да ја регулира работата на заварот.
Во процесот на производство на автоматско тело, процесот на заварување со ласерско полнење главно се користи за заварување на алуминиумска легура и челични делови од телото. Особено во процесот на заварување на делови од алуминиумска легура на автомобилот, површинскиот напон на стопениот базен е мал, што лесно може да доведе до колапс на стопениот базен, додека процесот на заварување со ласерско полнење може подобро да го реши проблемот со колапсот на стопениот базен преку топење на жицата во процесот на ласерско заварување.
Процес на ласерско лемење на автомобилското тело
Процесот на ласерско лемење се заснова на следниот принцип: Користејќи ласер како извор на топлина, ласерскиот зрак се фокусира и зрачи на површината на жицата, жицата се топи, стопената жица капе надолу и го пополнува работното парче што треба да се завари. а металуршките ефекти како што се топење и дифузија се јавуваат помеѓу материјалот за лемење и работното парче, со што се спојува работното парче. За разлика од процесот на заварување со ласерско полнење, процесот на ласерско лемење само ја топи жицата, а не и работното парче што треба да се завари. Ласерското лемење има добра стабилност при заварување, но цврстината на истегнување на добиениот завар е мала. Слика 3 ја прикажува примената на процесот на ласерско лемење при заварување на капакот на багажниот простор на автомобилот
Во процесот на автоматско заварување на каросеријата, процесот на ласерско лемење главно се користи за заварување на деловите на телото за кои не е потребна голема цврстина на зглобот, како што е заварувањето помеѓу горниот капак и страничните опкружувања, заварувањето помеѓу горниот и долниот дел на багажот капакот на преградата итн. Горниот капак на VW, Audi и другите модели од средна и висока класа користат процес на ласерско лемење.
Главните дефекти во ласерски лемените зглобови на автомобилските тела вклучуваат глодање на рабовите, порозност, деформација на заварот итн., а дефектите може значително да се потиснат со регулирање на параметрите на процесот и користење на процесот на ласерско лемење со повеќе фокуси.
Процес на композитно заварување со ласерско лачно тело на автомобилско тело
Принципот на процесот на композитно заварување со ласерско лачно е како што следува: два извори на топлина, ласер и лак, се користат за истовремено да дејствуваат на површината на работното парче што треба да се заварува, а работното парче се топи и зацврстува за да се формира спој за заварување. Дијаграмот подолу го прикажува процесот на ласерско заварување.
Композитното заварување со ласерско лачно ги комбинира предностите на ласерското заварување и лачното заварување: прво, под дејство на двојни извори на топлина, брзината на заварување може да се зголеми, влезот на топлина станува помал, деформацијата на заварот е мала, задржувајќи ги карактеристиките на ласерското заварување ; второ, подобра способност за премостување, толеранцијата на јазот во склопувањето е поголема; трето, брзината на зацврстување на стопениот базен станува побавна, што е погодно за елиминација на порите, пукнатините и другите дефекти на заварувањето, ја подобрува организацијата и перформансите на зоната погодена од топлина Четврто, поради лакот, може да заварува материјали со висока рефлексивност и висока топлинска спроводливост, со поширок опсег на применети материјали.
Во процесот на производство на автомобилски каросерија, процесот на ласерско-лачно композитно заварување е главно заварување на компоненти од алуминиумска легура на каросерија и легура на алуминиум - челик различни метали, за монтажната празнина на поголемите делови на заварувањето, како што е делот на вратата од автомобилот на локацијата на заварувањето, тоа е затоа што монтажната празнина е погодна за перформансите на ласерско-лачно композитно заварување премостување. Дополнително, технологијата на композитно лачно заварување со ласер-МИГ се применува и на положбата на страничните снопови на покривот на телото на Audi.
Во процесот на автоматско заварување на телото, композитното ласерско заварување ја има предноста на толеранција на голема празнина во споредба со единечно ласерско заварување, меѓутоа, композитното ласерско заварување бара сеопфатно разгледување на релативната позиција на ласерот и лакот, параметрите за ласерско заварување, лачното заварување параметри и други фактори. Однесувањето за пренос на топлина и маса на процесот на ласерско заварување е сложено, особено енергетската регулација на заварувањето на хетерогените материјали и механизмот на дебелината на IMC и регулацијата на ткивото е сè уште нејасен и бара дополнително зајакнување на истражувањето.
Други процеси на ласерско заварување на автомобилски каросерии
Ласерското заварување со длабока фузија, заварувањето со ласерско полнење, ласерското лемење и композитното заварување со ласерско лачно и другите процеси на заварување имаат позрела теорија и широк опсег на практични примени. Како што се зголемуваат барањата на автомобилската индустрија за ефикасност на заварувањето на телото и се зголемува побарувачката за заварување на различни материјали во лесното производство, вниманието го привлекоа ласерското заварување на место, заварувањето со ласерски осцилации, заварувањето со повеќе ласерски зраци и заварувањето со ласерско летање.
Процес на ласерско заварување на место
Ласерското заварување на самото место е напредна технологија за ласерско заварување со извонредни предности на голема брзина на заварување и висока точност на заварување. Основниот принцип на ласерското заварување на место е да се фокусира ласерскиот зрак на точка на делот што треба да се заварува, така што металот во таа точка моментално се топи, а со прилагодување на густината на ласерот да се постигне заварување со топлинска спроводливост или ефект на заварување со длабока фузија, кога ласерскиот зрак ќе престане да работи, течниот метал се рефлуксира, се зацврстува и формира спој.
Постојат две главни форми на ласерско заварување на место: импулсно ласерско заварување на место и континуирано ласерско заварување на место. Ласерскиот зрак во импулсното ласерско заварување на место има висок врв на енергија, но времето на дејство е кратко и генерално се користи за заварување на лесни метали како што се легури на магнезиум и легури на алуминиум. При континуирано ласерско заварување на место, ласерскиот зрак има висока просечна моќност и долго ласерско време на дејство, а најмногу се користи за заварување на челик.
Кај автоматското заварување на каросеријата, во споредба со заварувањето со отпорност на место, ласерското заварување на самото место ги има предностите на бесконтактната и само-дизајнирана траекторија на заварување на место, што може да ја задоволи побарувачката за висококвалитетно заварување под различни празнини во кругот на материјалите за автоматско тело.
Процес на ласерско заварување со осцилации
Ласерско заварување со осцилации е нова технологија за ласерско заварување која е предложена во последниве години и доби големо внимание. Принципот на оваа технологија е да се постигне брзо, уредно и мало осцилирање на ласерскиот зрак со интегрирање на осцилирачко огледало во главата за ласерско заварување, со што се постигнува ефект на мешање на зракот додека се движите напред за време на ласерското заварување.
Главните траектории на осцилации во процесот на ласерско заварување со осцилации вклучуваат: попречно осцилирање, надолжно осцилирање, кружно осцилирање и бесконечно осцилирање. Процесот на заварување со ласерски осцилации има значителни предности во автоматското заварување на телото, бидејќи состојбата на проток на базенот на топење е значително променета со осцилацијата на ласерскиот зрак, така што процесот може да ги елиминира нефузираните дефекти, да постигне префинетост на зрната и да ја потисне порозноста во заварувањето на истиот автоматеријал на каросеријата, и подобрување на проблемите со недоволното мешање на различни материјали и лошите механички својства на спојот на заварот при заварување на различни материјали за автоматско тело.
Процес на заварување со повеќе ласерски зрак
Во моментов, ласерите со влакна може да се користат за да се подели еден ласерски зрак на повеќе ласерски зраци со помош на модул за разделување на зракот инсталиран во главата за заварување. Заварувањето со повеќе ласерски зрак е еквивалентно на примена на повеќе извори на топлина во процесот на заварување. Со прилагодување на распределбата на енергијата на зракот, различни греди можат да постигнат различни функции, како што се: зракот со поголема енергетска густина е главниот зрак, одговорен за длабоко топење заварување; под-зракот со помала енергетска густина може да ја исчисти и претходно загрее површината на материјалот и да ја зголеми апсорпцијата на енергијата на ласерскиот зрак од материјалот.
Процесот на заварување со повеќе ласерски зрак може да го подобри однесувањето на испарување на цинковата пареа и динамичкото однесување на базенот за топење за време на заварувањето на галванизирани челични лимови, да го подобри проблемот со прскање и да ја подобри цврстината на истегнување на спојот на заварувањето.
Процес на ласерско летачко заварување
Технологијата за ласерско заварување е нова технологија за ласерско заварување со висока ефикасност на заварување и автономен дизајн на траекторијата на заварување. Основниот принцип на ласерското летачко заварување е дека кога ласерскиот зрак се спушта на огледалата X и Y на огледалото за скенирање, аголот на огледалото се контролира преку автономно програмирање за да се постигне отклонување на ласерскиот зрак под кој било агол.
Традиционално, ласерското заварување на автомобилското тело главно се потпира на роботот за заварување за да ја придвижи главата за ласерско заварување за синхроно движење за да се постигне ефектот на заварување. Сепак, повторливите повратни движења на роботот за заварување сериозно ја ограничуваат ефикасноста на автоматското заварување на телото поради големиот број на завари и долгата должина на заварите. Спротивно на тоа, ласерското летачко заварување може да се постигне во одреден опсег со едноставно прилагодување на аголот на рефлекторот. Затоа, технологијата за ласерско заварување може значително да ја подобри ефикасноста на заварувањето и има широка перспектива за примена.
Резиме
Со развојот на автомобилската индустрија, иднината на технологијата за заварување на каросеријата ќе продолжи да се развива и во процесот на заварување и во интелигентната технологија.
Автоматското тело, особено новото енергетско тело на возилото, се развива во насока на мала тежина. Лесните легури, композитните материјали и хетерогените материјали ќе бидат пошироко користени во автомобилското тело, конвенционалниот процес на ласерско заварување е тешко да се задоволат неговите барања за заварување, така што високиот квалитет и ефикасен процес на заварување ќе станат тренд на идниот развој.
Во последниве години, појавниот процес на ласерско заварување, како што се заварување со ласерско замавнување, заварување со повеќе ласерски зрак, заварување со ласерски лет, итн., беше во квалитетот на заварувањето и ефикасноста на заварувањето на првичното теоретско истражување и истражување на процесот. Иднината треба да биде новиот процес на ласерско заварување и лесните материјали за автоматско тело, тесно комбинирани хетерогени материјали заварување и други сценарија, дизајнот на траекторијата на замавнување на ласерскиот зрак, механизмот за дејствување на енергијата со повеќе ласерски зрак и подобрувањето на ефикасноста на заварувањето во летање и други аспекти на длабинско истражување за да се истражи зрелиот лесен процес на автоматско заварување на телото.
Технологијата за автоматско ласерско заварување на телото е длабоко интегрирана со интелигентната технологија, чувствителноста на статусот на автоматско ласерско заварување во реално време и контролата на повратните информации на параметрите на процесот имаат одлучувачка улога во квалитетот на заварувањето. Сегашната интелигентна технологија за ласерско заварување најмногу се користи за планирање и следење на траекторијата пред заварување и проверка на квалитетот по заварувањето. Домашните и странските истражувања во откривањето на дефекти на заварувањето и адаптивното регулирање на параметрите сè уште се во повој, а технологијата за адаптивна контрола на параметрите на процесот на ласерско заварување не е применета во производството на автомобилски каросерија.
Затоа, за примена на технологијата за ласерско заварување во карактеристиките на процесот на автоматско заварување, иднината треба да се развие со напреден интелигентен систем за сензори за ласерско заварување со повеќе сензори и систем за контрола на роботот за заварување со голема брзина и висока прецизност за да се осигура дека ласерското заварување интелигентна технологија во реално време и точност на секоја врска, преку врската „Планирање на траекторијата пред заварување - адаптивна контрола на параметрите на заварување по онлајн инспекција на квалитетот на заварувањето“, за да се обезбеди висок квалитет и ефикасна обработка.
Компанијата за ласерска автоматизација Maven се фокусира на ласерската индустрија 14 години, ние сме специјализирани за ласерско заварување, имаме машина за ласерско заварување со роботска рака, автоматско ласерско заварување на маса, Рачна машина за ласерско заварување, покрај тоа, имаме и машина за ласерско заварување, машина за ласерско сечење и машина за гравирање со ласерско обележување, имаме многу кутии со раствор за ласерско заварување, доколку сте заинтересирани секогаш можете да не контактирате.
Време на објавување: Декември-09-2022 година
