Као носилац осталих делова аутомобила, технологија израде каросерије директно одређује укупан квалитет израде аутомобила. У процесу производње каросерије, заваривање је важан производни процес. Технологије заваривања које се тренутно користе за заваривање каросерије аутомобила углавном укључују отпорно тачкасто заваривање, заваривање у оклопу растопљеним инертним гасом (МИГ заваривање) и заваривање растопљеним активним гасом (МАГ заваривање), као и ласерско заваривање.
Као напредна технологија заваривања са оптичко-механичком интеграцијом, технологија ласерског заваривања има предности високе густине енергије, велике брзине заваривања, ниског напрезања и деформације заваривања и добре флексибилности у поређењу са традиционалном технологијом заваривања каросерије.
Структура каросерије аутомобила је сложена, а делови каросерије су углавном танкозидне и закривљене компоненте. Заваривање каросерије аутомобила суочава се са потешкоћама у заваривању као што су варијације у материјалима каросерије, различите дебљине делова каросерије, различите путање заваривања и облици спојева. Поред тога, заваривање каросерије аутомобила има високе захтеве у погледу квалитета заваривања и ефикасности заваривања.
На основу одговарајућих параметара процеса заваривања, ласерско заваривање може да обезбеди високу чврстоћу на замор и ударну жилавост кључних делова каросерије аутомобила приликом заваривања, чиме се обезбеђује квалитет и радни век заваривања каросерије. Технологија ласерског заваривања може се прилагодити заваривању делова каросерије аутомобила са различитим облицима спојева, различитим дебљинама и различитим врстама материјала, задовољавајући захтеве за флексибилношћу у производњи каросерија аутомобила. Због тога је технологија ласерског заваривања важно техничко средство за постизање висококвалитетног развоја аутомобилске индустрије.
Процес ласерског заваривања за аутомобилске каросерије
Принцип процеса ласерског заваривања дубоком фузијом: Када густина снаге ласера достигне одређени ниво, површина материјала испарава, формирајући тако кључаоницу. Када притисак металне паре унутар рупе достигне динамичку равнотежу са статичким притиском и површинским напоном околне течности, ласер може да зрачи кроз кључаоницу до дна рупе, а са кретањем ласерског зрака, континуирани завар је формирана. У процесу ласерског дубоког заваривања, нема потребе за додавањем помоћног флукса или пунила за заваривање сопственог материјала радног предмета у један.
Заварени шав добијен ласерским дубоким заваривањем је генерално гладак и раван са малим деформацијама, што доприноси побољшању тачности производње каросерије аутомобила. Затезна чврстоћа завара је висока, што обезбеђује квалитет заваривања каросерије аутомобила. Брзина заваривања је велика, што доприноси побољшању ефикасности производње заваривања.
У процесу заваривања каросерије аутомобила, употреба процеса ласерског заваривања дубоком фузијом може значајно смањити број делова, калупа и алата за заваривање, чиме се смањује мртва тежина каросерије и трошкови производње. Међутим, процес ласерског заваривања дубоком фузијом је мање толерантан на монтажни зазор делова који се заварују, а монтажни размак треба контролисати између 0,05 и 2 мм. Ако је монтажни зазор превелик, доћи ће до дефеката заваривања као што је порозност.
Актуелна истраживања показују да је код заваривања каросерије аутомобила истог материјала, оптимизацијом процесних параметара ласерског заваривања дубинском фузијом, могуће добити шав са добрим површинским формирањем, мањим бројем унутрашњих дефеката и одличним механичким својствима. Одличне механичке особине завара могу задовољити захтеве употребе заварених компоненти каросерије аутомобила. Међутим, у заваривању каросерије аутомобила, алуминијум легирани челик као представник хетерогеног металног ласерског процеса дубоко фузионог заваривања није зрео, иако се додавањем прелазног слоја могу добити одличне перформансе завара, али различити материјали прелазног слоја на Механизам утицаја ИМЦ слоја и његов утицај на микро структуру механизма заваривања нису јасни, потребно је даље детаљније проучавање.
Процес заваривања ласерског пуњења каросерије
Процес заваривања ласерским пунилом заснива се на следећем принципу: Заварени спој се формира тако што се завар претходно напуни одређеном жицом или истовремено довођење жице током процеса ласерског заваривања. Ово је еквивалентно уносу приближно хомогене количине жичаног материјала у базен за заваривање током ласерског заваривања дубинском фузијом. Доњи дијаграм приказује процес заваривања ласерског пуњења.
У поређењу са ласерским заваривањем дубоком фузијом, ласерско заваривање има две предности у ауто заваривању каросерије: прво, може значајно побољшати толеранцију монтажног размака између делова каросерије аутомобила који ће се заварити и решити проблем захтева великог зазора за заваривање за ласерско дубоко фузионисање ; друго, може побољшати дистрибуцију ткива у подручју завара коришћењем жица са различитим садржајем састава, а затим регулисати перформансе завара.
У процесу производње каросерије, процес ласерског заваривања пунила се углавном користи за заваривање делова каросерије од легуре алуминијума и челика. Посебно у процесу заваривања делова каросерије од алуминијумске легуре, површински напон растопљеног базена је мали, што може лако довести до колапса растопљеног базена, док процес заваривања ласерског пуњења може боље решити проблем колапса растопљеног базена кроз топљење жице у процесу ласерског заваривања.
Процес ласерског лемљења каросерије аутомобила
Процес ласерског лемљења заснива се на следећем принципу: Користећи ласер као извор топлоте, ласерски сноп се фокусира и зрачи на површину жице, жица се топи, отопљена жица капље и испуњава радни комад који се завари, а металуршки ефекти као што су топљење и дифузија се јављају између материјала за лемљење и радног предмета, чиме се спајају радни предмет. За разлику од процеса ласерског заваривања пунилом, процес ласерског лемљења само топи жицу, а не радни комад који треба заварити. Ласерско лемљење има добру стабилност заваривања, али је затезна чврстоћа резултујућег завара ниска. Слика 3 приказује примену процеса ласерског лемљења у заваривању поклопца пртљажника аутомобила
У процесу заваривања каросерије, процес ласерског лемљења се углавном користи за заваривање делова тела који не захтевају велику чврстоћу споја, као што је заваривање између горњег поклопца и бочних окова, заваривање између горњег и доњег дела пртљага поклопац одељка, итд. Горњи поклопац ВВ, Ауди и других средњих и врхунских модела користе процес ласерског лемљења.
Главни недостаци у ласерским лемљеним спојевима каросерије аутомобила укључују гризење ивица, порозност, деформацију завара итд., а дефекти се могу значајно сузбити регулацијом параметара процеса и коришћењем процеса ласерског лемљења са више фокуса.
Ласерско-лучни процес композитног заваривања каросерије аутомобила
Принцип процеса ласерско-лучног композитног заваривања је следећи: два извора топлоте, ласерски и лучни, користе се да истовремено делују на површину радног предмета који се завари, а радни предмет се топи и учвршћује да би се формирао заварени шав. Дијаграм испод приказује процес ласерског заваривања.
Ласерско-лучно композитно заваривање комбинује предности ласерског заваривања и електролучног заваривања: прво, под дејством двоструких извора топлоте, брзина заваривања се може повећати, унос топлоте постаје мањи, деформација завара је мала, одржавајући карактеристике ласерског заваривања ; друго, боља способност премошћавања, већа је толеранција зазора у монтажи; треће, брзина очвршћавања растопљеног базена постаје спорија, што погодује отклањању пора, пукотина и других дефеката заваривања, побољшава организацију и перформансе зоне захваћене топлотом. Четврто, због лука је у стању да завари материјали високе рефлексије и високе топлотне проводљивости, са ширим спектром примењених материјала.
У процесу производње каросерије аутомобила, процес ласерско-лучног композитног заваривања је углавном заваривање компоненти алуминијумске легуре каросерије и различитих метала од легуре алуминијума - челика, за монтажни размак већих делова заваривања, као што је део врата аутомобила на локацији заваривање, то је зато што је монтажни јаз погодан за перформансе премошћавања композитног заваривања ласер-лучног заваривања. Поред тога, ласер-МИГ композитна технологија заваривања је такође примењена на положај бочне кровне греде Ауди каросерије.
У процесу заваривања каросерије, ласерско-лучно композитно заваривање има предност велике толеранције зазора у поређењу са једним ласерским заваривањем, међутим, ласерско-лучно композитно заваривање захтева свеобухватно разматрање релативног положаја ласера и лука, параметара ласерског заваривања, лука параметара и других фактора. Понашање преноса топлоте и масе процеса ласерско-лучног заваривања је сложено, посебно регулација енергије заваривања хетерогених материјала и механизам дебљине ИМЦ и регулације ткива је још увек нејасан и захтева даље јачање истраживања.
Други поступци ласерског заваривања каросерије аутомобила
Ласерско дубоко фузионо заваривање, ласерско заваривање пунилом, ласерско лемљење и ласерско-лучно композитно заваривање и други процеси заваривања имају зрелију теорију и широк спектар практичних примена. Како се повећавају захтеви аутомобилске индустрије за ефикасношћу заваривања каросерије и расте потражња за заваривањем различитих материјала у лакој производњи, ласерско тачкасто заваривање, ласерско осцилационо заваривање, заваривање са више ласерских зрака и заваривање ласерским летењем су привукли пажњу.
Ласерско тачкасто заваривање
Ласерско тачкасто заваривање је напредна технологија ласерског заваривања са изузетним предностима велике брзине заваривања и високе прецизности заваривања. Основни принцип ласерског тачкастог заваривања је фокусирање ласерског зрака на тачку на делу који се заварива, тако да се метал у тој тачки тренутно топи, и подешавањем густине ласера да би се постигло заваривање топлотне проводљивости или ефекат заваривања дубоком фузијом, када ласерски зрак престане да ради, течни метал се рефлуксира, учвршћује и формира спој.
Постоје два главна облика ласерског тачкастог заваривања: пулсно ласерско тачкасто заваривање и континуирано ласерско тачкасто заваривање. Ласерски сноп у пулсном ласерском тачкастом заваривању има високу вршну енергију, али време деловања је кратко и генерално се користи за заваривање лаких метала као што су легуре магнезијума и легуре алуминијума. Код континуираног ласерског тачкастог заваривања, ласерски сноп има велику просечну снагу и дуго време деловања ласера и углавном се користи за заваривање челика.
У заваривању каросерије аутомобила, у поређењу са отпорним тачкастим заваривањем, ласерско тачкасто заваривање има предности бесконтактне и самостално дизајниране путање тачкастог заваривања, која може задовољити потражњу за висококвалитетним заваривањем испод различитих размака између материјала каросерије аутомобила.
Процес ласерског осцилационог заваривања
Ласерско осцилационо заваривање је нова технологија ласерског заваривања која је предложена последњих година и која је добила широку пажњу. Принцип ове технологије је да се постигне брза, уредна и мала осцилација ласерског зрака интеграцијом осцилационог огледала у главу ласерског заваривања, чиме се постиже ефекат мешања зрака док се креће напред током ласерског заваривања.
Главне путање осциловања у процесу ласерског осцилационог заваривања укључују: попречно осциловање, уздужно осциловање, кружно осциловање и бесконачно осциловање. Процес ласерског осцилационог заваривања има значајне предности у ауто заваривању каросерије, јер се стање течења базена растопљене значајно мења осцилацијом ласерског зрака, тако да процес може елиминисати нестопљене дефекте, постићи префињеност зрна и сузбити порозност при заваривању. исти материјал каросерије аутомобила, и побољшати проблеме недовољног мешања различитих материјала и лоших механичких својстава завареног шава при заваривању различитих материјала каросерије аутомобила.
Процес заваривања вишеструким ласерским снопом
Тренутно, влакнасти ласери се могу користити за поделу једног ласерског зрака на више ласерских зрака помоћу модула за раздвајање снопа инсталираног у глави за заваривање. Заваривање вишеструким ласерским снопом је еквивалентно примени више извора топлоте у процесу заваривања. Подешавањем расподеле енергије снопа, различите греде могу постићи различите функције, као што су: сноп са већом густином енергије је главни сноп, одговоран за дубоко заваривање растопа; под-зрака са нижом густином енергије може очистити и загрејати површину материјала и повећати апсорпцију енергије ласерског зрака од стране материјала.
Процес заваривања са више ласерских зрака може побољшати понашање испаравања цинкове паре и динамичко понашање базена талине током заваривања поцинкованих челичних лимова, побољшати проблем прскања и побољшати затезну чврстоћу завареног шава.
Процес ласерског заваривања
Технологија ласерског заваривања је нова технологија ласерског заваривања са високом ефикасношћу заваривања и аутономним дизајном путање заваривања. Основни принцип ласерског заваривања је да када ласерски сноп пада на Кс и И огледала огледала за скенирање, угао огледала се контролише путем аутономног програмирања како би се постигло скретање ласерског зрака под било којим углом.
Традиционално, ласерско заваривање каросерије аутомобила углавном се ослања на робота за заваривање који покреће ласерску главу за заваривање ради синхроног кретања како би се постигао ефекат заваривања. Међутим, понављајуће повратно кретање робота за заваривање озбиљно ограничава ефикасност заваривања каросерије аутомобила због великог броја заварених спојева и велике дужине заварених спојева. Насупрот томе, ласерско заваривање може се постићи у одређеном опсегу једноставним подешавањем угла рефлектора. Стога, технологија ласерског заваривања може значајно побољшати ефикасност заваривања и има широку перспективу примене.
Резиме
Са развојем аутомобилске индустрије, будућност технологије заваривања каросерије наставиће да се развија иу процесу заваривања иу интелигентној технологији.
Каросерија аутомобила, посебно каросерија новог енергетског возила, развија се у правцу мале тежине. Лаке легуре, композитни материјали и хетерогени материјали ће се више користити у каросерији аутомобила, конвенционални процес ласерског заваривања је тешко испунити његове захтеве за заваривање, тако да ће висококвалитетни и ефикасни процеси заваривања постати будући тренд развоја.
Последњих година, процес ласерског заваривања у настајању, као што је ласерско заваривање, заваривање са више ласерских зрака, заваривање ласерским летењем, итд., је био у квалитету заваривања и ефикасности заваривања почетних теоријских истраживања и истраживања процеса. Будућност треба да буде процес ласерског заваривања у настајању и лаки материјали за каросерију аутомобила, заваривање хетерогених материјала и други сценарији уско комбиновани, дизајн путање замаха ласерског снопа, механизам деловања енергије са више ласерских зрака и побољшање ефикасности заваривања у лету и други аспекти ин- дубинско истраживање за истраживање зрелог лаганог процеса заваривања каросерије аутомобила.
Технологија ласерског заваривања каросерије је дубоко интегрисана са интелигентном технологијом, детекција у реалном времену статуса ласерског заваривања каросерије и контрола параметара процеса имају одлучујућу улогу у квалитету заваривања. Тренутна интелигентна технологија ласерског заваривања се углавном користи за планирање путање пре заваривања и праћење и проверу квалитета после заваривања. Домаћа и страна истраживања у откривању недостатака у заваривању и адаптивној регулацији параметара су тек у повоју, а технологија адаптивне контроле параметара процеса ласерског заваривања није примењена у производњи каросерије.
Због тога, за примену технологије ласерског заваривања у карактеристикама процеса заваривања каросерије, будућност би требало да се развије са напредним мулти-сензорским језгром за ласерско заваривање, интелигентним системом детекције и брзим системом контроле робота за заваривање високе прецизности како би се осигурало да ласерско заваривање интелигентна технологија у реалном времену и тачност сваке везе, кроз везу "планирање путање пре заваривања - адаптивна контрола параметара заваривања онлајн инспекција квалитета после заваривања", како би се обезбедио висок квалитет и ефикасна обрада.
Компанија за ласерску аутоматизацију Мавен се фокусира на ласерску индустрију већ 14 година, специјализовани смо за ласерско заваривање, имамо машину за ласерско заваривање роботске руке, машину за аутоматско ласерско заваривање стола, ручну машину за ласерско заваривање, поред тога, имамо и машину за ласерско заваривање, машину за ласерско сечење и машина за гравирање ласерског означавања, имамо пуно случајева за ласерско заваривање, ако сте заинтересовани, увек нас можете контактирати.
Време поста: 09.12.2022
