Auto muude osade kandjana määrab auto kere valmistamise tehnoloogia otseselt auto üldise tootmiskvaliteedi. Autokere valmistamise protsessis on keevitamine oluline tootmisprotsess. Praegu autokere keevitamisel kasutatavad keevitustehnoloogiad hõlmavad peamiselt takistuspunktkeevitust, sula-inertgaasiga kaitstud keevitust (MIG-keevitus) ja sulaaktiivgaasiga kaitstud kaarkeevitust (MAG-keevitus) ning laserkeevitust.
Optilis-mehaanilise integratsiooniga täiustatud keevitustehnoloogiana on laserkeevitustehnoloogia eelisteks kõrge energiatihedus, kiire keevituskiirus, madal keevituspinge ja -deformatsioon ning hea paindlikkus võrreldes traditsioonilise automaatkeevitustehnoloogiaga.
Auto kere struktuur on keeruline ning kereosad on peamiselt õhukeseseinalised ja kumerad komponendid. Auto kerekeevitus seisab silmitsi keevitusraskustega, nagu kerematerjalide varieeruvus, kereosade erinev paksus, erinevad keevitustrajektoorid ja liitevormid. Lisaks on autokere keevitamisel kõrged nõuded keevitamise kvaliteedile ja keevitamise efektiivsusele.
Sobivate keevitusprotsessi parameetrite alusel võib laserkeevitus tagada keevitamisel auto peamiste kereosade suure väsimustugevuse ja löögikindluse, tagades nii kere keevitamise kvaliteedi ja kasutusea. Laserkeevitustehnoloogia saab kohaneda erineva liigendivormiga, erineva paksusega ja erinevat tüüpi materjaliga auto kereosade keevitamiseks, täites auto kere tootmise paindlikkuse nõudluse. Seetõttu on laserkeevitustehnoloogia oluline tehniline vahend autotööstuse kvaliteetse arengu saavutamiseks.
Autokerede laserkeevitusprotsess
Laseri sügavsulatuskeevitusprotsessi põhimõte: kui laseri võimsustihedus saavutab teatud taseme, aurustub materjali pind, moodustades seega võtmeaugu. Kui ava sees olev metalliauru rõhk saavutab dünaamilise tasakaalu ümbritseva vedeliku staatilise rõhu ja pindpinevusega, saab laser kiiritada läbi võtmeaugu ava põhja ning laserkiire liikumisel tekib pidev keevisõmblus. moodustatud. Laser-süvasulatuskeevitusprotsessis ei ole vaja töödeldava detaili materjali üheks keevitamiseks lisada abivoogu ega täiteainet.
Lasersügavsulatuskeevitusega saadud keevisõmblus on üldiselt sile ja sirge väikese deformatsiooniga, mis aitab parandada auto kere valmistamise täpsust. Keevisõmbluse tõmbetugevus on kõrge, mis tagab auto kere keevituskvaliteedi. Keevituskiirus on kiire, mis aitab parandada keevitamise tootmise efektiivsust.
Autokere keevitusprotsessis võib laseriga sügavsulatuskeevitusprotsessi kasutamine märkimisväärselt vähendada osade, vormide ja keevitustööriistade arvu, vähendades seega kere tühimassi ja tootmiskulusid. Laser-süvasulatuskeevitusprotsess talub aga vähem keevitatavate osade montaaživahet ja montaaživahet tuleb reguleerida vahemikus 0,05–2 mm. Kui montaaživahe on liiga suur, tekivad keevitusvead, näiteks poorsus.
Praegused uuringud näitavad, et sama materjali autokeevitusel on lasersüvasulatuskeevituse protsessi parameetrite optimeerimisega võimalik saada hea pinnamoodustusega, vähemate sisedefektide ja suurepäraste mehaaniliste omadustega keevis. Keevisõmbluse suurepärased mehaanilised omadused vastavad autokere keevitatud komponentide kasutusnõuetele. Autokere keevitamises ei ole alumiiniumsulamteras kui heterogeense metalli lasersüvasulatuskeevitusprotsessi esindaja aga küps, kuigi üleminekukihi lisamisega saab keevisõmbluse suurepärase jõudluse saavutada, kuid erinevad üleminekukihi materjalid IMC kihi mõjumehhanism ja selle mõju keevismehhanismi mikrostruktuurile pole selge, vajavad täiendavat põhjalikku uurimist.
Auto kere lasertraadi täitmise keevitusprotsess
Lasertäitega keevitusprotsess põhineb järgmisel põhimõttel: Keevisliide moodustatakse keevisõmbluse eeltäitmisel kindla traadiga või traadi samaaegsel söötmisel laserkeevitusprotsessi käigus. See võrdub ligikaudu homogeense koguse traadimaterjali söötmisega keevitusvanni lasersüvasulatuskeevituse ajal. Allolev diagramm näitab laserkeevitusprotsessi.
Võrreldes lasersüvasulatuskeevitusega on lasertäitekeevitusel autokere keevitamisel kaks eelist: esiteks võib see märkimisväärselt parandada keevitatavate auto kereosade vahelise montaaživahe taluvust ja lahendada lasersügavsulakeevituskeevituse suure kaldvahe nõude probleemi. ; teiseks võib see parandada kudede jaotumist keevisõmbluse piirkonnas, kasutades erineva koostisega juhtmeid, ja seejärel reguleerida keevisõmbluse jõudlust.
Auto kere valmistamise protsessis kasutatakse laserkeevitusprotsessi peamiselt alumiiniumisulamist ja kere terasest osade keevitamiseks. Eriti auto kere alumiiniumisulamist osade keevitusprotsessis on sulabasseini pindpinevus väike, mis võib kergesti viia sulabasseini kokkuvarisemiseni, samas kui lasertäiteaine keevitusprotsess võib paremini lahendada sulabasseini kokkuvarisemise probleemi. läbi traadi sulamise laserkeevitusprotsessis.
Auto kere laserjoodisjootmise protsess
Laserjoodisjootmise protsess põhineb järgmisel põhimõttel: Kasutades laserit soojusallikana, fokusseeritakse ja kiiritatakse laserkiir traadi pinnale, traat sulab, sulanud traat tilgub alla ja täidab keevitatava tooriku, ja metallurgilised efektid, nagu sulamine ja difusioon, tekivad kõvajoodisjootmise materjali ja tooriku vahel, ühendades seeläbi tooriku. Erinevalt laserkeevitusprotsessist sulatab laserjoodisjootmise protsess ainult traadi, mitte aga keevitatavat detaili. Laserjoodisjootmisel on hea keevitusstabiilsus, kuid saadud keevisõmbluse tõmbetugevus on madal. Joonisel 3 on kujutatud laserjoodisjootmise protsessi rakendamist autode pagasiruumi katte keevitamisel
Auto kere keevitamise protsessis kasutatakse laserjoodisjootmise protsessi peamiselt kereosade keevitamiseks, mis ei vaja suurt ühendustugevust, nagu keevitamine ülemise katte ja külgmiste ümbriste vahel, keevitamine pagasi ülemise ja alumise osa vahel. sektsiooni kate jne. VW, Audi ja teiste keskmise ja kõrgekvaliteediliste mudelite pealmine kate kasutab laserjootmisprotsessi.
Autokerede laserjootmise liigeste peamised defektid on servade närimine, poorsus, keevisõmbluse deformatsioon jne ning defekte saab oluliselt vähendada protsessi parameetrite reguleerimise ja mitme fookusega laserjoodisprotsessi abil.
Auto kere laser-kaarkomposiitkeevitusprotsess
Laser-kaarkomposiitkeevitusprotsessi põhimõte on järgmine: keevitatava tooriku pinnale samaaegselt mõjumiseks kasutatakse kahte soojusallikat, laserit ja kaar, ning toorik sulatatakse ja tahkub keevisõmbluse moodustamiseks. Allolev diagramm näitab laserkaarkeevitusprotsessi.
Laserkaarkomposiitkeevitus ühendab laserkeevituse ja kaarkeevituse eelised: esiteks saab kahe soojusallika toimel keevituskiirust suurendada, soojussisend väheneb, keevisõmbluse deformatsioon on väike, säilitades laserkeevituse omadused. ; teiseks, parem sillamisvõime, montaaživahe tolerants on suurem; kolmandaks muutub sulabasseini tahkumiskiirus aeglasemaks, mis aitab kaasa pooride, pragude ja muude keevitusdefektide kõrvaldamisele, parandab kuumusest mõjutatud tsooni korraldust ja jõudlust. Neljandaks on kaare tõttu võimalik keevitada suure peegeldusvõime ja kõrge soojusjuhtivusega materjalid, millel on laiem valik materjale.
Auto kere tootmisprotsessis keevitatakse laser-kaarkomposiitkeevitusprotsess peamiselt kere alumiiniumsulamist komponentide ja alumiiniumisulamist - terasest erinevate metallide keevitamiseks keevituse suuremate osade, näiteks auto ukse osa, kokkupanemiseks. keevitamisel, selle põhjuseks on asjaolu, et montaaživahe soodustab laser-kaarkomposiitkeevituse sildamist. Lisaks rakendatakse Audi kere külgmiste katusetalade asendisse ka laser-MIG kaarkomposiitkeevitustehnoloogiat.
Auto kerekeevitusprotsessis on laserkaarkomposiitkeevituse eeliseks suur lõhe taluvus võrreldes üksiklaseriga keevitusega, kuid laserkaarkomposiitkeevitus nõuab laseri ja kaare suhtelise asukoha, laserkeevitusparameetrite, kaare igakülgset arvestamist. parameetrid ja muud tegurid. Laserkaarkeevitusprotsessi soojus- ja massiülekande käitumine on keeruline, eriti heterogeense materjali keevitamise energiaregulatsioon ning IMC paksuse ja koe reguleerimise mehhanism on endiselt ebaselge ning nõuab uuringute edasist tugevdamist.
Muud autokere laserkeevitusprotsessid
Laser-süvasulatuskeevitus, laser-täitkeevitus, laserjoodisjootmine ja laser-kaarkomposiitkeevitus ning muud keevitusprotsessid on küpsema teooriaga ja laialdaselt kasutatavad praktilised rakendused. Kuna autotööstuse nõuded kere keevitamise efektiivsusele suurenevad ja nõudlus erinevate materjalide keevitamise järele kergtootmises suureneb, on tähelepanu pälvinud laserpunktkeevitus, laservõnkekeevitus, mitme laserkiirega keevitamine ja laserlennukeevitus.
Laser-punktkeevitusprotsess
Laser-punktkeevitus on arenenud laserkeevitustehnoloogia, millel on silmapaistvad eelised kiire keevituskiirus ja kõrge keevitustäpsus. Laserpunktkeevituse põhiprintsiip on laserkiire fokuseerimine keevitatava detaili punktile, nii et metall selles kohas koheselt sulab, ning laseri tiheduse reguleerimine, et saavutada soojusjuhtivkeevitus või sügavsulatuskeevitus, kui laserkiir lakkab töötamast, voolab vedel metall tagasi, tahkub ja moodustab vuugi.
Laser-punktkeevitusel on kaks peamist vormi: impulsslaser-punktkeevitus ja pidev laser-punktkeevitus. Impulsslaser-punktkeevituse laserkiirel on kõrge tippenergia, kuid toimeaeg on lühike ja seda kasutatakse tavaliselt kergmetallide, näiteks magneesiumisulamite ja alumiiniumisulamite keevitamiseks. Pideva laser-punktkeevituse korral on laserkiirel suur keskmine võimsus ja pikk laseri toimeaeg ning seda kasutatakse enamasti terase keevitamiseks.
Auto kerekeevituse puhul on laserpunktkeevitusel võrreldes takistuspunktkeevitusega eeliseks mittekontaktne ja ise kujundatud punktkeevitustrajektoor, mis suudab rahuldada kvaliteetse keevitamise nõudlust auto kerematerjalide erinevate vahede all.
Laservõnkuv keevitusprotsess
Laservõnkekeevitus on uus laserkeevitustehnoloogia, mida on viimastel aastatel välja pakutud ja mis on pälvinud laialdast tähelepanu. Selle tehnoloogia põhimõte on saavutada laserkiire kiire, korrapärane ja väike võnkumine, integreerides laserkeevituspeasse võnkuva peegli, saavutades nii laserkeevitusel edasi liikudes kiire segamise efekti.
Laservõnkumise keevitusprotsessi peamised võnketrajektoorid on: põikivõnkumine, pikisuunaline võnkumine, ringvõnkumine ja lõpmatu võnkumine. Laservõnkumisega keevitusprotsessil on automaatse kere keevitamisel olulisi eeliseid, kuna laserkiire võnkumine muudab märkimisväärselt sulamisbasseini voolu olekut, nii et protsess võib kõrvaldada sulamata defektid, saavutada tera rafineerituse ja vähendada keevitamise poorsust. sama auto kere materjal ja parandada erinevate materjalide ebapiisava segamise ja keevisõmbluse halbade mehaaniliste omaduste probleeme erinevate auto kerematerjalide keevitamisel.
Mitme laserkiirega keevitusprotsess
Praegu saab kiudlasereid kasutada ühe laserkiire jagamiseks mitmeks laserkiireks, kasutades keevituspeasse paigaldatud kiirte jagamise moodulit. Mitme laserkiirega keevitamine on samaväärne mitme soojusallika kasutamisega keevitusprotsessis. Reguleerides tala energiajaotust, võivad erinevad talad saavutada erinevaid funktsioone, näiteks: suurema energiatihedusega tala on põhitala, mis vastutab sügavsulamkeevituse eest; väiksema energiatihedusega alamkiir võib puhastada ja eelsoojendada materjali pinda ning suurendada laserkiire energia neeldumist materjali poolt.
Mitme laserkiirega keevitusprotsess võib parandada tsingi aurude aurustumiskäitumist ja sulamisbasseini dünaamilist käitumist tsingitud teraslehtede keevitamisel, parandada pritsimisprobleemi ja suurendada keevisõmbluse tõmbetugevust.
Laseri lendkeevitusprotsess
Laserlennu keevitamise tehnoloogia on uus laserkeevitustehnoloogia, millel on kõrge keevitusefektiivsus ja keevitustrajektoori autonoomne disain. Laserlennu keevitamise põhiprintsiip seisneb selles, et kui laserkiir langeb skaneeriva peegli X- ja Y-peeglitele, juhitakse peegli nurka autonoomse programmeerimise abil, et saavutada laserkiire läbipaine mis tahes nurga all.
Traditsiooniliselt tugineb auto kere laserkeevitus peamiselt keevitusrobotile, mis juhib keevitusefekti saavutamiseks laserkeevituspead sünkroonseks liikumiseks. Keevitusroboti korduv edasi-tagasi liikumine piirab aga tugevalt automaatse kere keevitamise efektiivsust keevisõmbluste suure arvu ja keevisõmbluste pika pikkuse tõttu. Seevastu laserlennuga keevitamist saab teatud vahemikus saavutada lihtsalt reflektori nurga reguleerimisega. Seetõttu võib laserkeevitustehnoloogia märkimisväärselt parandada keevitamise efektiivsust ja sellel on lai kasutusvõimalus.
Kokkuvõte
Koos autotööstuse arenguga areneb kere keevitamise tehnoloogia tulevik nii keevitusprotsessis kui ka intelligentses tehnoloogias.
Auto kere, eriti uue energiasõiduki kere, areneb kerge kaalu suunas. Kergekaalulisi sulameid, komposiitmaterjale ja heterogeenseid materjale kasutatakse autokeredes laialdasemalt, tavapärast laserkeevitusprotsessi on selle keevitusnõuetele raske täita, nii et kõrge kvaliteediga ja tõhusast keevitusprotsessist saab tulevane arengusuund.
Viimastel aastatel on esilekerkiv laserkeevitusprotsess, nagu laserkiirkeevitus, mitme laserkiirega keevitamine, laserkeevitus jne, olnud esialgse teoreetilise uurimistöö ja protsesside uurimise käigus keevitamise kvaliteedis ja keevitamise efektiivsuses. Tulevik peab olema esilekerkiv laserkeevitusprotsess ja auto kere kerged materjalid, heterogeensete materjalide keevitamine ja muud stsenaariumid, mis on omavahel tihedalt ühendatud, laserkiire pöördetrajektoori kujundus, mitme laserkiire energia toimemehhanism ja lennukeevituse tõhususe parandamine ning muud sisemise aspektid. põhjalikud uuringud, et uurida küpset kerget autokere keevitusprotsessi.
Auto kere laserkeevitustehnoloogia on sügavalt integreeritud intelligentse tehnoloogiaga, auto kere laserkeevituse oleku reaalajas tuvastamine ja protsessi parameetrite tagasiside juhtimine mängivad keevitamise kvaliteedis otsustavat rolli. Praegust intelligentset laserkeevitustehnoloogiat kasutatakse enamasti keevituseelse trajektoori planeerimiseks ja jälgimiseks ning keevitusjärgseks kvaliteedikontrolliks. Kodused ja välismaised uuringud keevitusdefektide tuvastamise ja parameetrite adaptiivse reguleerimise alal on alles lapsekingades ning laserkeevitusprotsessi parameetrite adaptiivjuhtimise tehnoloogiat pole autokere valmistamisel kasutatud.
Seetõttu tuleks laserkeevitustehnoloogia rakendamiseks autokere keevitusprotsessi omadustes tulevikus välja töötada täiustatud mitme anduri südamikuga laserkeevitus intelligentne andursüsteem ja kiire ülitäpse keevitusroboti juhtimissüsteem, et tagada laserkeevitus. intelligentne tehnoloogia reaalajas ja iga lingi täpsus läbi "keevituseelse trajektoori planeerimise - keevitusparameetrite adaptiivne kontroll keevitusjärgse kvaliteedi veebipõhise kontrolli" kaudu, et tagada kõrge kvaliteet ja tõhus töötlemine.
Laserautomaatikaettevõte Maven on keskendunud laseritööstusele 14 aastat, oleme spetsialiseerunud laserkeevitusele, meil on robotkäega laserkeevitusmasin, lauaautomaatne laserkeevitusmasin, käeshoitav laserkeevitusmasin, lisaks on meil ka laserkeevitusmasin, laserlõikamismasin ja lasermärgistamise graveerimismasin, meil on palju laserkeevituslahenduste juhtumeid, huvi korral võite alati meiega ühendust võtta.
Postitusaeg: 09. detsember 2022
