Kaip kitų automobilio dalių nešėjas, automobilio kėbulo gamybos technologija tiesiogiai lemia bendrą automobilio gamybos kokybę.Automobilių kėbulo gamybos procese suvirinimas yra svarbus gamybos procesas.Šiuo metu automobilių kėbulo suvirinimui naudojamos suvirinimo technologijos daugiausia apima atsparų taškinį suvirinimą, suvirinimą išlydytomis inertinėmis dujomis (MIG suvirinimas) ir išlydytomis aktyviosiomis dujomis apsaugotą lankinį suvirinimą (MAG suvirinimas), taip pat suvirinimą lazeriu.
Kaip pažangi suvirinimo technologija su optine-mechanine integracija, lazerinio suvirinimo technologija turi didelį energijos tankį, greitą suvirinimo greitį, mažą suvirinimo įtempį ir deformaciją bei gerą lankstumą, palyginti su tradicine automobilio korpuso suvirinimo technologija.
Automobilio kėbulo struktūra yra sudėtinga, o kėbulo dalys daugiausia yra plonasienės ir lenktos dalys.Automobilių kėbulo suvirinimas susiduria su suvirinimo sunkumais, tokiais kaip kėbulo medžiagų skirtumai, įvairus kėbulo dalių storis, įvairios suvirinimo trajektorijos ir jungčių formos.Be to, automobilių kėbulų suvirinimui keliami aukšti suvirinimo kokybės ir suvirinimo efektyvumo reikalavimai.
Remiantis tinkamais suvirinimo proceso parametrais, suvirinimas lazeriu gali užtikrinti didelį pagrindinių automobilio kėbulo dalių atsparumą nuovargiui ir atsparumą smūgiams suvirinant, taip užtikrinant kėbulo suvirinimo kokybę ir tarnavimo laiką.Lazerinio suvirinimo technologija gali prisitaikyti prie skirtingų jungčių formų, skirtingų storių ir skirtingų medžiagų tipų automobilių kėbulo dalių suvirinimo, tenkinant automobilių kėbulų gamybos lankstumo poreikį.Todėl lazerinio suvirinimo technologija yra svarbi techninė priemonė kokybiškai automobilių pramonės plėtrai pasiekti.
Automobilių kėbulų suvirinimo lazeriu procesas
Lazerinio giluminio suvirinimo proceso principas: kai lazerio galios tankis pasiekia tam tikrą lygį, medžiagos paviršius išgaruoja, todėl susidaro rakto skylutė.Kai metalo garų slėgis skylės viduje pasiekia dinaminę pusiausvyrą su aplinkinio skysčio statiniu slėgiu ir paviršiaus įtempimu, lazeris gali apšvitinti per rakto skylutę į skylės apačią, o lazerio spinduliui judant, suvirinamas ištisinis siūlas. susiformavo.Atliekant giluminio lydyto suvirinimo lazeriu procesą, nereikia pridėti papildomo srauto ar užpildo, kad ruošinio medžiaga būtų suvirinta į vieną.
Suvirinimo siūlė, gauta naudojant giluminį suvirinimą lazeriu, paprastai yra lygi ir tiesi su maža deformacija, o tai padeda pagerinti automobilio kėbulo gamybos tikslumą.Suvirinimo siūlės atsparumas tempimui yra didelis, o tai užtikrina automobilio kėbulo suvirinimo kokybę.Suvirinimo greitis yra greitas, o tai padeda pagerinti suvirinimo gamybos efektyvumą.
Automatinio kėbulo suvirinimo procese naudojant giluminio lydymosi lazerinį suvirinimo procesą galima žymiai sumažinti dalių, formų ir suvirinimo įrankių skaičių, taip sumažinant kūno svorį ir gamybos sąnaudas.Tačiau giluminio suvirinimo lazeriu procesas yra mažiau tolerantiškas suvirinamų dalių surinkimo tarpui, todėl surinkimo tarpą reikia kontroliuoti nuo 0,05 iki 2 mm.Jei surinkimo tarpas yra per didelis, atsiras suvirinimo defektų, tokių kaip poringumas.
Dabartiniai tyrimai rodo, kad tos pačios medžiagos autokėbulo suvirinimo metu optimizavus lazerinio giluminio suvirinimo proceso parametrus, galima gauti gero paviršiaus formavimo, mažiau vidinių defektų ir puikių mechaninių savybių siūlę.Puikios mechaninės suvirinimo savybės gali atitikti automobilio korpuso suvirintų komponentų naudojimo reikalavimus.Tačiau suvirinant automobilinį kėbulą, aliuminio lydinio plienas, kaip heterogeninio metalo lazerinio giluminio lydinio suvirinimo proceso atstovas, nėra subrendęs, nors pridedant pereinamąjį sluoksnį galima pasiekti puikų suvirinimo našumą, tačiau skirtingos pereinamojo sluoksnio medžiagos IMC sluoksnio įtakos mechanizmas ir jo poveikis suvirinimo mechanizmo mikrostruktūrai nėra aiškus, todėl reikia tolesnio nuodugnio tyrimo.
Automobilio korpuso lazerinės vielos užpildymo suvirinimo procesas
Lazerinio užpildo suvirinimo procesas grindžiamas tokiu principu: Suvirintoji jungtis suformuojama iš anksto užpildant siūlę tam tikra viela arba tiekiant laidą vienu metu lazerinio suvirinimo proceso metu.Tai prilygsta maždaug vienodo kiekio vielos tiekimui į suvirinimo baseiną atliekant giluminį suvirinimą lazeriu.Žemiau esančioje diagramoje parodytas lazerinio užpildo suvirinimo procesas.
Palyginti su lazeriniu giluminiu lydymosi suvirinimu, suvirinimas lazeriu turi du privalumus automatinio kėbulo suvirinimo srityje: pirma, jis gali žymiai pagerinti surinkimo tarpo tarp suvirinamų automobilio kėbulo dalių toleranciją ir išspręsti didelio nuožulniojo tarpo reikalavimo suvirinant lazeriu giluminio lydymosi problema. ;antra, jis gali pagerinti audinių pasiskirstymą suvirinimo srityje, naudojant skirtingo sudėties laidus, o tada reguliuoti suvirinimo efektyvumą.
Automobilių kėbulo gamybos procese lazerinio užpildo suvirinimo procesas daugiausia naudojamas aliuminio lydinio ir plieno kėbulo dalims suvirinti.Ypač suvirinant automobilio kėbulo aliuminio lydinio dalis, išlydyto baseino paviršiaus įtempis yra mažas, o tai gali lengvai sukelti išlydyto baseino žlugimą, o suvirinimo lazeriu užpildu procesas gali geriau išspręsti išlydyto baseino griūties problemą. per vielos lydymą lazerinio suvirinimo procese.
Automobilių kėbulo lazerinio litavimo procesas
Litavimo lazeriu procesas grindžiamas tokiu principu: naudojant lazerį kaip šilumos šaltinį, lazerio spindulys sufokusuojamas ir apšvitinamas ant vielos paviršiaus, viela išsilydo, išsilydžiusi viela nuvarva žemyn ir užpildo suvirinamą ruošinį, ir metalurginiai efektai, tokie kaip lydymasis ir difuzija, atsiranda tarp litavimo medžiagos ir ruošinio, taip sujungiant ruošinį.Skirtingai nuo lazerinio užpildo suvirinimo proceso, lazerinis litavimo procesas išlydo tik laidą, o ne suvirinamą ruošinį.Kietasis litavimas lazeriu turi gerą suvirinimo stabilumą, tačiau susidariusios siūlės atsparumas tempimui yra mažas.3 paveiksle parodytas lazerinio litavimo proceso taikymas automobilių bagažo skyriaus dangčių suvirinimui
Automatinio kėbulo suvirinimo procese lazerinis litavimo procesas daugiausia naudojamas suvirinti kėbulo dalis, kurioms nereikia didelio sujungimo stiprumo, pavyzdžiui, suvirinimas tarp viršutinio dangčio ir šoninių apvadų, suvirinimas tarp viršutinės ir apatinės bagažo dalių. skyriaus dangtis ir tt Viršutinis VW, Audi ir kitų vidutinės bei aukštos klasės modelių dangtis naudojamas lazeriniu litavimu.
Pagrindiniai automobilių kėbulų lazeriu lituotų jungčių defektai yra briaunos įgraužimas, poringumas, suvirinimo deformacija ir kt., o defektus galima žymiai sumažinti reguliuojant proceso parametrus ir naudojant daugiafokusinį lazerinio litavimo procesą.
Automobilių kėbulo lazerinio lankinio kompozito suvirinimo procesas
Lazerinio lankinio kompozitinio suvirinimo proceso principas yra toks: du šilumos šaltiniai lazeris ir lankas vienu metu veikia suvirinamo ruošinio paviršių, o ruošinys lydomas ir sukietėja, kad susidarytų suvirinimo siūlė.Žemiau esančioje diagramoje parodytas lankinio suvirinimo lazeriu procesas.
Kompozitinis suvirinimas lazeriu sujungia lazerinio ir lankinio suvirinimo privalumus: pirma, veikiant dviem šilumos šaltiniams, suvirinimo greitis gali padidėti, sumažėja šilumos tiekimas, maža suvirinimo deformacija, išlaikomos lazerinio suvirinimo charakteristikos. ;antra, geresnis tiltelio gebėjimas, surinkimo tarpo tolerancija yra didesnė;trečia, išlydyto baseino kietėjimo greitis tampa lėtesnis, o tai padeda pašalinti poras, įtrūkimus ir kitus suvirinimo defektus, pagerinti šilumos paveiktos zonos organizavimą ir veikimą. Ketvirta, dėl lanko jis gali suvirinti medžiagos, pasižyminčios dideliu atspindžiu ir dideliu šilumos laidumu, su platesniu naudojamų medžiagų asortimentu.
Automobilių kėbulo gamybos procese suvirinimo lazeriu ir lankiniu būdu procesas daugiausia yra suvirinamas kėbulo aliuminio lydinio komponentus ir aliuminio lydinio - plieno skirtingus metalus, skirtus didesnių suvirinimo dalių, pvz., automobilio durelių dalies, suvirinimo vietos surinkimui. suvirinimas, taip yra todėl, kad surinkimo tarpas yra palankus lazerinio lankinio kompozito suvirinimo veiksmingumui.Be to, „Audi“ kėbulo šoninės stogo sijos padėtyje taip pat taikoma lazerinio MIG lankinio kompozito suvirinimo technologija.
Automatinio kėbulo suvirinimo procese lankinio suvirinimo lazeriu pranašumas yra didelis tarpų tolerancija, palyginti su vieno lazerio suvirinimu, tačiau suvirinant lazeriu lankiniu kompozitu reikia visapusiškai atsižvelgti į santykinę lazerio ir lanko padėtį, suvirinimo lazeriu parametrus, lanką. parametrus ir kitus veiksnius.Lankinio suvirinimo lazeriu proceso šilumos ir masės perdavimo elgsena yra sudėtinga, ypač heterogeninių medžiagų suvirinimo energijos reguliavimas ir IMC storio bei audinių reguliavimo mechanizmas vis dar neaiškus, todėl reikia toliau stiprinti tyrimus.
Kiti automobilių kėbulo suvirinimo lazeriu procesai
Suvirinimas lazeriu, suvirinimas užpildu, lazerinis litavimas ir lankinis suvirinimas lazeriu ir kiti suvirinimo procesai turi brandesnę teoriją ir platų praktinio pritaikymo spektrą.Didėjant automobilių pramonės reikalavimams kėbulo suvirinimo efektyvumui ir didėjant skirtingų medžiagų suvirinimo poreikiui lengvoje gamyboje, dėmesio sulaukė lazerinis taškinis suvirinimas, lazerinis virpesių suvirinimas, kelių lazerių pluošto suvirinimas ir suvirinimas lazeriu.
Taškinio suvirinimo lazeriu procesas
Taškinis suvirinimas lazeriu yra pažangi lazerinio suvirinimo technologija, turinti išskirtinius privalumus – greitą suvirinimo greitį ir didelį suvirinimo tikslumą.Pagrindinis lazerinio taškinio suvirinimo principas yra fokusuoti lazerio spindulį į suvirinamos dalies tašką, kad metalas toje vietoje akimirksniu išsilydytų, ir koreguojant lazerio tankį, kad būtų pasiektas šilumos laidumo suvirinimas arba gilaus lydinio suvirinimo efektas, kai lazerio spindulys nustoja veikti, skystas metalas grįžta, sukietėja ir susidaro jungtis.
Yra dvi pagrindinės lazerinio taškinio suvirinimo formos: impulsinis lazerinis taškinis suvirinimas ir nuolatinis lazerinis taškinis suvirinimas.Impulsinio lazerio taškinio suvirinimo lazerio spindulys turi didelę didžiausią energiją, tačiau veikimo laikas yra trumpas ir paprastai naudojamas lengvųjų metalų, tokių kaip magnio lydiniai ir aliuminio lydiniai, suvirinimui.Nepertraukiamo lazerio taškinio suvirinimo metu lazerio spindulys turi didelę vidutinę galią ir ilgą lazerio veikimo laiką, dažniausiai naudojamas plienui suvirinti.
Automatinio kėbulo suvirinimo atveju, palyginti su atspariu taškiniu suvirinimu, lazerinis taškinis suvirinimas turi bekontaktės ir savaime suprojektuotos taškinio suvirinimo trajektorijos pranašumus, kurie gali patenkinti aukštos kokybės suvirinimo poreikį pagal skirtingus automobilių kėbulo medžiagų tarpelius.
Lazerinis virpesių suvirinimo procesas
Suvirinimas lazeriu yra nauja lazerinio suvirinimo technologija, kuri buvo pasiūlyta pastaraisiais metais ir sulaukė didelio dėmesio.Šios technologijos principas yra pasiekti greitą, tvarkingą ir nedidelį lazerio spindulio svyravimą integruojant svyruojantį veidrodį į lazerinio suvirinimo galvutę, taip pasiekiamas pluošto maišymo efektas judant į priekį lazerinio suvirinimo metu.
Pagrindinės virpesių trajektorijos lazerinio virpesių suvirinimo procese yra: skersinis svyravimas, išilginis svyravimas, apskritas svyravimas ir begalinis svyravimas.Lazerinis virpesių suvirinimo procesas turi didelių pranašumų suvirinant automatinį korpusą, nes lydalo baseino tekėjimo būsena labai pakeičiama lazerio spindulio virpesiais, todėl procesas gali pašalinti nesusiliejusius defektus, pasiekti grūdelių rafinuotumą ir slopinti suvirinimo poringumą. ta pati automobilio kėbulo medžiaga ir pagerinti nepakankamo skirtingų medžiagų maišymo bei prastų suvirinimo siūlės mechaninių savybių problemas suvirinant skirtingas automobilio kėbulo medžiagas.
Kelių lazerinių spindulių suvirinimo procesas
Šiuo metu skaiduliniai lazeriai gali būti naudojami padalyti vieną lazerio spindulį į kelis lazerio pluoštus, naudojant suvirinimo galvutėje įmontuotą pluošto padalijimo modulį.Suvirinimas kelių lazerių pluoštu prilygsta kelių šilumos šaltinių naudojimui suvirinimo procese.Reguliuojant sijos energijos pasiskirstymą, skirtingos sijos gali atlikti skirtingas funkcijas, pavyzdžiui: didesnio energijos tankio sija yra pagrindinė sija, atsakinga už giluminį lydalinį suvirinimą;mažesnio energijos tankio sub-spindulys gali išvalyti ir iš anksto pašildyti medžiagos paviršių ir padidinti lazerio spindulio energijos absorbciją medžiagoje.
Kelių lazerių pluošto suvirinimo procesas gali pagerinti cinko garų išgaravimą ir dinaminį lydalo baseino elgesį suvirinant cinkuoto plieno lakštus, pagerinti purslų problemą ir padidinti suvirinimo siūlės atsparumą tempimui.
Suvirinimo lazeriu procesas
Suvirinimo lazeriu technologija – tai nauja lazerinio suvirinimo technologija, pasižyminti dideliu suvirinimo efektyvumu ir autonomiška suvirinimo trajektorijos konstrukcija.Pagrindinis lazerio skrydžio suvirinimo principas yra tas, kad kai lazerio spindulys patenka į skenuojančio veidrodžio X ir Y veidrodžius, veidrodžio kampas valdomas autonominiu programavimu, kad būtų pasiektas lazerio spindulio nukreipimas bet kokiu kampu.
Tradiciškai automobilio kėbulo suvirinimas lazeriu daugiausia priklauso nuo suvirinimo roboto, kuris varo lazerinio suvirinimo galvutę sinchroniniam judesiui, kad būtų pasiektas suvirinimo efektas.Tačiau pasikartojantys suvirinimo roboto judesiai labai apriboja automatinio kėbulo suvirinimo efektyvumą dėl didelio suvirinimo siūlių skaičiaus ir ilgo suvirinimo siūlių ilgio.Priešingai, lazerinį suvirinimą galima pasiekti tam tikrame diapazone, tiesiog reguliuojant reflektoriaus kampą.Todėl lazerinio suvirinimo technologija gali žymiai pagerinti suvirinimo efektyvumą ir turi platų pritaikymo perspektyvą.
Santrauka
Tobulėjant automobilių pramonei, kėbulo suvirinimo technologijų ateitis toliau vystysis tiek suvirinimo procese, tiek pažangiosiomis technologijomis.
Automobilio kėbulas, ypač naujos energijos transporto priemonės kėbulas, vystosi lengvo svorio kryptimi.Lengvieji lydiniai, kompozicinės medžiagos ir nevienalytės medžiagos bus plačiau naudojamos automobilių kėbule, o įprastinis lazerinis suvirinimo procesas sunkiai atitinka jo suvirinimo reikalavimus, todėl aukštos kokybės ir efektyvus suvirinimo procesas taps ateities plėtros tendencija.
Pastaraisiais metais atsirandantis lazerinio suvirinimo procesas, pvz., lazerinis suvirinimas, suvirinimas daugialypiu lazeriu, suvirinimas lazeriu ir kt., buvo susijęs su suvirinimo kokybe ir suvirinimo efektyvumu atliekant pradinius teorinius tyrimus ir proceso tyrimą.Ateityje turi būti naujas lazerinio suvirinimo procesas ir lengvos automobilio kėbulo medžiagos, nevienalyčių medžiagų suvirinimas ir kiti scenarijai, glaudžiai derinami, lazerio spindulio svyravimo trajektorijos dizainas, kelių lazerių pluošto energijos veikimo mechanizmas ir skrydžio suvirinimo efektyvumo gerinimas bei kiti įmontavimo aspektai. giluminiai tyrimai, siekiant ištirti brandų lengvo automobilio kėbulo suvirinimo procesą.
Automatinio korpuso lazerinio suvirinimo technologija yra giliai integruota su išmaniosiomis technologijomis, o automatinio korpuso lazerinio suvirinimo būsenos jutimas realiuoju laiku ir proceso parametrų grįžtamasis ryšys turi lemiamą vaidmenį suvirinimo kokybei.Dabartinė išmanioji lazerinio suvirinimo technologija dažniausiai naudojama prieš suvirinimo trajektorijų planavimui ir sekimui bei kokybės patikrinimui po suvirinimo.Šalies ir užsienio tyrimai suvirinimo defektų aptikimo ir adaptyvaus parametrų reguliavimo srityje dar tik pradeda veikti, o lazerinio suvirinimo proceso parametrų adaptyvaus valdymo technologija automobilių kėbulų gamyboje nebuvo pritaikyta.
Todėl, norint pritaikyti lazerinio suvirinimo technologiją automobilio kėbulo suvirinimo proceso charakteristikose, ateityje turėtų būti sukurta pažangi kelių jutiklių branduolio suvirinimo lazeriu išmanioji jutimo sistema ir didelės spartos didelio tikslumo suvirinimo roboto valdymo sistema, siekiant užtikrinti, kad suvirinimas lazeriu. pažangios technologijos realiuoju laiku ir kiekvienos nuorodos tikslumas, naudojant nuorodą „Prieš suvirinimo trajektorijos planavimas – suvirinimo parametrų adaptyvus valdymas po suvirinimo kokybės tikrinimas internetu“, siekiant užtikrinti aukštą kokybę ir efektyvų apdorojimą.
Maven lazerinės automatikos įmonė daugiausia dėmesio skiria lazerių pramonei jau 14 metų, mes specializuojamės lazerinio suvirinimo srityje, turime automatinį lazerinio suvirinimo aparatą, stalo automatinį lazerinio suvirinimo aparatą, rankinį lazerinio suvirinimo aparatą, be to, mes taip pat turime lazerinio suvirinimo aparatą, lazerinį pjovimo aparatą ir lazerinio žymėjimo graviravimo mašina, turime daug lazerinio suvirinimo sprendimų atvejų, jei domina visada galite susisiekti su mumis.
Paskelbimo laikas: 2022-12-09
