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激光加工技术在汽车制造中的应用

导读: 汽车制造企业现在越来越依赖于采用激光技术对高强钢进行加工处理,无论是切割、焊接,还是激光熔覆焊,激光都具有绝对的成本优势。

  OFweek激光网:汽车制造企业现在越来越依赖于采用激光技术对高强钢进行加工处理,无论是切割、焊接,还是激光熔覆焊,激光都具有绝对的成本优势。

  高强钢和超高强钢得到越来越广泛的应用,减少了装配零件的数量,使得汽车工业中的加工制造更加经济。因此,车辆制造成本、重量和油耗都有所下降。

  激光熔覆焊:表面耐磨

  新钢种的应用并非没有遇到困难。例如,如何在热成型过程中通过加压淬火达到高强甚至超高强的特性。在奥地利格拉茨技术大学的工具及成型学院进行的“Cool Tool”项目,正好提出了这个问题。这个解决方案包括用于回火成型过程的工具系统,通过改进技术使加压淬火的硼合金钢更加经济。冷却通道是通过管道网络最终到达工具,优化了冷却和加热的性能,从而缩短了加工周期。

  用球墨铸铁制造的工具很经济,而且容易进行再加工。其中存在的一个问题是表面强度和耐磨性比较低,这使得有必要采用一种高强的表面来承受高载荷,例如采用焊接技术。激光粉末熔覆焊是一种由项目合作伙伴——德国通快激光及激光系统有限公司使用的专业加工工艺,也就是通常所说的直接金属熔覆。在这种工艺中,粉末冶金材料与激光束同轴喷洒在未预热母材的构件表面形成的熔池上,冶金粉末与母材金属结合,形成一种高强适合机械承载的冶金化合物。

  与常规焊接工艺相比,激光熔覆焊具有很重要的优势,即很低的热效应。不仅如此,在最小化母材上的热影响区,硬度会增加,裂纹几乎不可见。其他积极的方面还包括表层硬度分散率低和良好的摩擦系数,同时,母材没有明显变形,残余应力使裂纹不容易形成。此外,激光熔覆技术能够通过自动化手段达到再加工工艺的效果。

  3D激光切割技术:加工高强钢最经济的技术

  毛边是高强钢加工过程中遇到的另一个问题,激光切割适合这种加工,3D激光切割尤其适合这种已经成型的金属薄板。如果钢的强度达到1500MPa,就只能采用激光切割技术才能实现,没有其他更经济的方法可以选择。在这种情况下,投资昂贵的冲击和切割工具没有必要。由于材料的超硬性,这些工具的使用寿命会很短。激光切割的优点还包括设置时间短,对不同工件和外形具有很好的适应性。

  TruLaserCell是一种三维加工设备,能够用来切割高强钢,例如切割大众帕萨特的B立柱既不会产生毛刺,也不需要进行再加工。B柱是通过热成型而成的高强钢,是非常硬的承压车柱,它们增加了冲击阻力,更加安全。

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