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大众汽車(chē)18套激光系统焊接技术
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大众汽車(chē)18套激光系统焊接技术

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  大众富有(yǒu)盛誉的激光焊接工艺与传统的焊接技术相比,激光焊接技术使不同钢板之间的链接达到分(fēn)子层面的结合;在焊接后,原不同的钢板相当于一整块钢板。这一技术具有(yǒu)诸多(duō)优势,如焊接装置与焊件无机械接触,降低对工件的污染;加热集中,能(néng)量密度大;热影响區(qū)小(xiǎo),产生的热变形和热损伤少;焊缝美观,焊缝强度大;通过数控,能(néng)精确控制能(néng)量输出,焊接速度快,生产率高等。它不仅给車(chē)身加工带来了更高的精度和效率,同时也使車(chē)身的刚度及强度得到答(dá)复提升,車(chē)辆行驶舒适性、稳定性、振动机噪音均得到明显改善。

  上海大众已经在各种車(chē)型上都广泛采用(yòng)了激光焊技术,如途安,上海大众在团車(chē)身車(chē)间配置了18套激光源和30套机器人,分(fēn)别在車(chē)身骨架、侧围、前门、后门、后盖等18个总成应用(yòng)了机器人激光焊和机器人激光钎焊。途安車(chē)身有(yǒu)804条激光焊缝,焊缝总長(cháng)度达41165mm,众多(duō)的激光焊接、激光钎焊、激光复合焊,大大提升了車(chē)身的整體(tǐ)刚度和車(chē)身质量。

  通过激光焊接技术,車(chē)辆结合精度大大提高,减少了車(chē)身在运动邢台中的变形,提高了形式安全性和舒适性;車(chē)身的刚度和强度大幅提高,在提升車(chē)辆安全性的同时,有(yǒu)能(néng)降低形式噪声。

  汽車(chē)工业中,激光技术主要用(yòng)于車(chē)身拼焊、焊接和零件焊接。

  激光拼焊是在車(chē)身设计制造中,根据車(chē)身不同的设计和性能(néng)要求,选择不同规格的钢板,通过激光截剪和拼装技术完成車(chē)身某一部位的制造,例如前档风玻璃框架、車(chē)门内板、車(chē)身底板、中立柱等。激光拼焊具有(yǒu)减少零件和模具数量、减少点焊数目、优化材料用(yòng)量、降低零件重量、降低成本和提高尺寸精度等好处,目前已经被许多(duō)大汽車(chē)制造商(shāng)和配件供应商(shāng)所采用(yòng)。

  激光焊接主要用(yòng)于車(chē)身框架结构的焊接,例如顶盖与侧面車(chē)身的焊接,传统焊接方法的電(diàn)阻点焊已经逐渐被激光焊接所代替。用(yòng)激光焊接技术,工件连接之间的接合面宽度可(kě)以减少,既降低了板材使用(yòng)量也提高了車(chē)體(tǐ)的刚度。激光焊接零部件,零件焊接部位几乎没有(yǒu)变形,焊接速度快,而且不需要焊后热处理(lǐ),目前激光焊接零部件已经广泛采用(yòng),常见于变速器齿轮、气门挺杆、車(chē)门铰链等。

  目前,新(xīn)的激光焊接有(yǒu)激光混合焊接技术、双焦点激光焊接技术两种。激光焊接运用(yòng)于汽車(chē)可(kě)以降低車(chē)身重量、提高車(chē)身的装配精度、增加車(chē)身的刚度、降低汽車(chē)車(chē)身制造过程中的冲压和装配成本,减少車(chē)身零件的数目同时将其整體(tǐ)化是非常必要的。

  谈到汽車(chē)行业运用(yòng)激光焊接技术,我们起先想到的就是德國(guó)人,德國(guó)人先把激光焊接技术运用(yòng)于汽車(chē)。我们以宝马和大众為(wèi)例可(kě)以看到,在20世纪90年代中期,BMW公司利用(yòng)激光焊接机器人完成了BMW5系列轿車(chē)的第1条焊缝,焊缝总長(cháng)度达12m。到2003年7月,激光焊接焊缝的总長(cháng)度累计达到150万米。在新(xīn)的激光焊接技术方案上,德國(guó)大众Touran轿車(chē)就是一个很(hěn)好的例证。在这一新(xīn)型轿車(chē)中,激光焊点的数量达到了1400个、焊缝的总長(cháng)度达70m。同时,奥迪也采用(yòng)了激光焊接技术来焊接車(chē)身。在舒适、美观的敞蓬轿車(chē)的生产中,VW公司的技术人员与奥地利的焊接专家Fronius公司合作研制开发了一种激光混合焊接技术。在敞蓬轿車(chē)的車(chē)门上,激光混合焊接焊缝的長(cháng)度达到了35.7m,是纯激光焊接焊缝長(cháng)度的3倍。

  在中國(guó)上市的一汽大众生产的紧凑車(chē)型Sagitar,又(yòu)叫速腾,即使是“小(xiǎo)車(chē)”,可(kě)是速腾的激光焊接却达到了30多(duō)米長(cháng)。高尔夫的焊接長(cháng)度方面,激光焊接也長(cháng)达52.5m,Polo的全車(chē)身激光焊接总長(cháng)度也达到6591mm。

  在激光混合焊接技术上,德國(guó)大众的材料专家认為(wèi):与纯激光焊接技术相比,利用(yòng)激光混合焊接技术可(kě)大大提高板金件缝隙的连接能(néng)力。从而使得VW公司可(kě)以更加充分(fēn)地利用(yòng)激光高速焊接时電(diàn)弧焊接的工艺稳定性,大众的PhaetonD1所有(yǒu)車(chē)门都采用(yòng)激光-MIG复合焊。

  另一个应用(yòng)实例是BMW5系列的宝马轿車(chē)的铝合金隔板采用(yòng)这种激光混合焊接技术与内高压变形加工的铝合金支架焊接在一起。在双焦点激光焊接技术上BMW公司采用(yòng)了双焦点激光焊接技术。因為(wèi)该技术在铝合金材料的焊接过程中有(yǒu)很(hěn)好的性能(néng),因此广泛应用(yòng)于BMW公司的大批量生产过程中。

  采用(yòng)激光焊接的車(chē)身提高了車(chē)身30%多(duō)的钢度,从而提升了車(chē)身的安全性;同时也减轻了車(chē)身重量,还可(kě)以达到省油的目的;焊接的精度也大大得到了提高。这些,都帮助降低了汽車(chē)的生产成本,最终还是消费者受益,正所谓“科(kē)技以人為(wèi)本”。

  目前,在國(guó)外,德國(guó)大众公司在Audi A6、Golf A4、Passat等品牌的車(chē)顶均采用(yòng)激光焊接,宝马、通用(yòng)公司在車(chē)架顶部也采用(yòng)激光焊接,通用(yòng)、丰田、福特、宝马 、菲亚特、奔驰、大众公司均采用(yòng)激光拼焊板技术,美國(guó)三大汽車(chē)公司、德國(guó)奔驰公司则采用(yòng)激光焊接传动部件,大众公司、通用(yòng)公司 、奔驰公司、日产公司应用(yòng)了激光切割技术,菲亚特和丰田公司用(yòng)激光涂覆发动机排气阀,大众公司发动机凸轮轴实现激光表面硬化处理(lǐ)。


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