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大众汽车18套激光系统焊接技术揭秘

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发表于 2019-9-16 08:48:30 |显示全部楼层
  大众富有盛誉的激光焊接工艺与传统的焊接技术相比,激光焊接技术使不同钢板之间的链接达到分子层面的结合;在焊接后,原不同的钢板相当于一整块钢板。这一技术具有诸多优势,如焊接装置与焊件无机械接触,降低对工件的污染;加热集中,能量密度大;热影响区小,产生的热变形和热损伤少;焊缝美观,焊缝强度大;通过数控,能精确控制能量输出,焊接速度快,生产率高等。它不仅给车身加工带来了更高的精度和效率,同时也使车身的刚度及强度得到答复提升,车辆行驶舒适性、稳定性、振动机噪音均得到明显改善。
  上海大众已经在各种车型上都广泛采用了激光焊技术,如途安,上海大众在团车身车间配置了18套激光源和30套机器人,分别在车身骨架、侧围、前门、后门、后盖等18个总成应用了机器人激光焊和机器人激光钎焊。途安车身有804条激光焊缝,焊缝总长度达41165mm,众多的激光焊接、激光钎焊、激光复合焊,大大提升了车身的整体刚度和车身质量。
  通过激光焊接技术,车辆结合精度大大提高,减少了车身在运动邢台中的变形,提高了形式安全性和舒适性;车身的刚度和强度大幅提高,在提升车辆安全性的同时,有能降低形式噪声。
  激光拼焊是在车身设计制造中,根据车身不同的设计和性能要求,选择不同规格的钢板,通过激光截剪和拼装技术完成车身某一部位的制造,例如前档风玻璃框架、车门内板、车身底板、中立柱等。激光拼焊具有减少零件和模具数量、减少点焊数目、优化材料用量、降低零件重量、降低成本和提高尺寸精度等好处,目前已经被许多大汽车制造商和配件供应商所采用。
  激光焊接主要用于车身框架结构的焊接,例如顶盖与侧面车身的焊接,传统焊接方法的电阻点焊已经逐渐被激光焊接所代替。用激光焊接技术,工件连接之间的接合面宽度可以减少,既降低了板材使用量也提高了车体的刚度。激光焊接零部件,零件焊接部位几乎没有变形,焊接速度快,而且不需要焊后热处理,目前激光焊接零部件已经广泛采用,常见于变速器齿轮、气门挺杆、车门铰链等。
  目前,新的激光焊接有激光混合焊接技术、双焦点激光焊接技术两种。激光焊接运用于汽车可以降低车身重量、提高车身的装配精度、增加车身的刚度、降低汽车车身制造过程中的冲压和装配成本,减少车身零件的数目同时将其整体化是非常必要的。
  谈到汽车行业运用激光焊接技术,我们最先想到的就是德国人,德国人最先把激光焊接技术运用于汽车。我们以宝马和大众为例可以看到,在20世纪90年代中期,BMW公司利用激光焊接机器人完成了BMW 5系列轿车的第一条焊缝,焊缝总长度达12m。到2003年7月,激光焊接焊缝的总长度累计达到150万米。在新的激光焊接技术方案上,德国大众Touran轿车就是一个很好的例证。在这一新型轿车中,激光焊点的数量达到了1400个、焊缝的总长度达70m。同时,奥迪也采用了激光焊接技术来焊接车身。在舒适、美观的敞蓬轿车的生产中,VW公司的技术人员与奥地利的焊接专家Fronius公司合作研制开发了一种激光混合焊接技术。在高级敞蓬轿车的车门上,激光混合焊接焊缝的长度达到了35.7m,是纯激光焊接焊缝长度的3倍。
  在中国上市的一汽大众生产的紧凑车型Sagitar,又叫速腾,即使是“小车”,可是速腾的激光焊接却达到了30多米长。高尔夫的焊接长度方面,激光焊接也长达52.5m,Polo的全车身激光焊接总长度也达到6591mm。
  在激光混合焊接技术上,德国大众的材料专家认为:与纯激光焊接技术相比,利用激光混合焊接技术可大大提高板金件缝隙的连接能力。从而使得VW公司可以更加充分地利用激光高速焊接时电弧焊接的工艺稳定性,大众的Phaeton D1所有车门都采用激光-MIG复合焊。
  另一个应用实例是BMW 5系列的宝马轿车的铝合金隔板采用这种激光混合焊接技术与内高压变形加工的铝合金支架焊接在一起。在双焦点激光焊接技术上BMW公司采用了双焦点激光焊接技术。因为该技术在铝合金材料的焊接过程中有很好的性能,因此广泛应用于BMW公司的大批量生产过程中。
  采用激光焊接的车身提高了车身30%多的钢度,从而提升了车身的安全性;同时也减轻了车身重量,还可以达到省油的目的;焊接的精度也大大得到了提高。这些,都帮助降低了汽车的生产成本,最终还是消费者受益,正所谓“科技以人为本”。
  目前,在国外,德国大众公司在Audi A6、Golf A4、Passat等品牌的车顶均采用激光焊接,宝马、通用公司在车架顶部也采用激光焊接,通用、丰田、福特、宝马 、菲亚特、奔驰、大众公司均采用激光拼焊板技术,美国三大汽车公司、德国奔驰公司则采用激光焊接传动部件,大众公司 、通用公司 、奔驰公司 、日产公司应用了激光切割技术,菲亚特和丰田公司用激光涂覆发动机排气阀,大众公司发动机凸轮轴实现激光表面硬化处理。
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