欧洲汽车制造离不开激光焊接

2012-09-11 10:13

　　激光焊接在汽车工业中最主要就是应用在汽车车身的焊接和拼接坯板焊接上。为满足市场和客户的需求，改善车身和制造工艺是十分必要的，而汽车的车身价值约占汽车总价值的1/5，采用激光焊接工艺使车身的抗冲击性和抗疲劳性都可以得到显著改善，提高汽车的品质。激光焊接由于采用计算机控制，所以具有较强的灵活性和机动性，可以对形状特殊的门板、挡板、齿轮、仪表板等零部件的焊接，也可以完成车顶和侧围，发动机架和散热器架等部件的装配，如果加上光纤传输系统和机械手，就可以实现自动化的汽车装配生产线。使用3KW 左右的光纤传输的ND:YAG 连续激光器，配合点焊系统，和生产线上的夹具相配合，就可以达到自动化焊接的目的，通用、奔驰等都采用了这一系统应用在最新的车型的生产线上，激光焊接系统几乎可以达到完美加工的要求，在效率、经济、安全、强度、抗腐蚀性上都有优秀表现。

　　一辆汽车的车身和底盘由 300 种以上的零件组成，采用激光焊接几乎可以把所有不分厚度、牌号、种类、等级的材料焊接在一起，制成各种形状的零件，大大提高汽车设计的灵活性。拼接坯板就是在充分分析车身结构的基础上优化部件设计，使之可以由少数的几种典型坯板焊接而成，这样大大降低了模具数量，增加了材料利用率，而且可以在强度要求不同的部位采用不同厚度的坯板，可以一次冲压成型，减轻了重量，提高了精度，还使得抗腐蚀性和安全性能都有大幅度提高，车身结构也大大简化。丰田公司的侧围生产线采用了拼接坯板焊接技术，使得模具的数量降到四具，材料利用率达到65%，加上其它的部件，使得每辆车的成本下降30多美圆，大大增加汽车生产商的效益。

　　激光焊接应用几乎成为了汽车制造厂车身顶部生产工艺水平的标志。为了简单了解激光焊接工艺技术是怎样建立起来的，就得提到一些欧洲汽车制造厂。

　　1、沃尔沃公司（Volvo）

　　早在1991年，Volvo在其850型系列产品中就开始了车身顶部激光焊接。采用激光焊接的原因是满足该车型顶部横梁的强度要求，Volvo轿车中这种关键结构被称之为SIPS（侧面防撞系统）。因此，必须设计成为一种封闭式框架结构。

　　顶部与车身其它部分连接时，无论是粘接技术或是激光焊接，都必须达到严格的技术要求。在早期的样车中，对两种方法进行了评估，试验结果表明，激光焊接技术占有优势。两种工艺均能满足产品要求的前提下，在产品可靠性和环保性能方面激光焊接技术更胜一筹。

　　Ghent制造工厂的整套装置包括一个6kw CO2激光器、一台5关节机器人和一个由五个反光镜组成的光束传输系统，最后一个反光镜呈抛物面，有聚焦作用。系统配置有三个各不相同、可更换的激光焊头，每个焊头的焦距均可调节。其焊接速度大约为5.5m/min，通过预置指令来完成每一部位焊接工作周期。

沃尔沃汽车

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