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激光技术在汽车领域的几大应用

导读: 从上世纪80 年代初开始,汽车工业就一直是高功率激光产业的主要驱动力之一。这个行业对激光源的质量和可靠性要求非常严格。与传统制造技术相比,在切割,焊接和打标领域,激光技术能够带来更大的效益。由于激光技术比传统技术更加灵活,易于实现自动化,所以可以满足整个行业的核心要求。

从上世纪80 年代初开始,汽车工业就一直是高功率激光产业的主要驱动力之一。这个行业对激光源的质量和可靠性要求非常严格。与传统制造技术相比,在切割,焊接和打标领域,激光技术能够带来更大的效益。由于激光技术比传统技术更加灵活,易于实现自动化,所以可以满足整个行业的核心要求。

在一开始,激光仅用于简单的圆柱形零件焊接,如车辆的自动变速器组件。而现在,激光已普遍应用在处理整车结构的工艺中。车顶焊接,车门焊接,液压成形件的三维切割,门弹簧退火,仪表盘焊接,打标等仅仅是大量激光应用的几个例子。随着整车向轻量化发展方向,新材料、新结构、新工艺不断涌现,不断提升汽车的安全性能。国外的IPG、通快、罗芬,国内的大族、华工均在汽车领域有规模化布局。那么激光技术在汽车上有哪些应用呢?

激光焊接

使用激光技术焊接,其优点在于极高的焊接速度,稳定的焊接质量,焊接精度高,材料热变形小,并且易于整合到自动化操作系统中,是现代工业生产中,普遍采用,口碑极好的先进焊接方式。激光焊接在汽车上得到了非常广泛的应用,例如汽车车身的焊接,管材焊接,汽车电池焊接以及仪表盘等塑料焊接,无论从焊接强度还是焊接精度和速度,激光均有着独到优势。

激光切割

激光切割也是使用频率最多的激光应用之一。光纤激光器和二氧化碳激光器可结合标准化的二维和三维切割系统来切割低碳钢、不锈钢、铝和其他金属。在对汽车的不同工件进行加工时,汽车制造商会利用到激光切割的多个优势,例如,切割边缘质量高,低热量输入,加工速度快等。包含多种金属的汽车零部件及材料,如安全气囊的布料和汽车内饰所使用的复合材料,均使用激光进行切割。激光器作为灵活的加工工具,可以非常容易地集成到机器人及其他自动化装置上,并为各种自动化部件和材料的切割提供解决方案。

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激光表面处理

除了激光切割和激光焊接这样的传统工艺,激光器也可以用于各种表面处理应用,例如激光硬化、激光去层、表面活化以及激光堆焊。在激光堆焊工艺中,最为人熟知的是激光熔覆,填充材料诸如金属焊丝或粉末等基础材料可通过激光辐射进行融化从而实现冶金结合,这一过程对母部件金属的稀释率小于5%。汽车加工行业通常利用粉末进行激光堆焊,它可以作为工件的保护膜,起到防磨损防腐蚀的作用,同时也具有耐高温耐侵蚀(液体)的特点。在汽车行业,工件的最小失真率和高灵活性是两个重要标准。由于减少了热输入并使用了添加材料,热微裂和孔隙也得以避免。利用填充焊丝进行的激光堆焊可用于修理工件,改善材料的耐磨性,实现小的设计改良,并纠正制造缺陷。

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