世界上第一台激光器誕生於(yu) 1960年，我國於(yu) 1961年研製出第一台激光器，40多年來，激光技術與(yu) 應用發展迅猛，已與(yu) 多個(ge) 學科相結合形成多個(ge) 應用技術領域。在上個(ge) 世紀八十年代，激光技術運用於(yu) 汽車領域，主要是運用激光焊接車身。
 

       那麽(me) ，什麽(me) 叫做激光技術？激光技術采用偏光鏡反射激光產(chan) 生的光束使其集中在聚焦裝置中產(chan) 生巨大能量的光束，如果焦點靠近工件，工仵就會(hui) 在幾毫秒內(nei) 熔化和蒸發，這一效應可用於(yu) 焊接工藝。激光焊接設備的關(guan) 鍵是大功率激光器，主要有兩(liang) 大類，一類是固體(ti) 激光器，又稱Nd:YAG激光器。Nd（釹）是一種稀土族元素，YAG代表釔鋁柘榴石，晶體(ti) 結構與(yu) 紅寶石相似。Nd:YAG激光器波長為(wei) 1.06μm，主要優(you) 點是產(chan) 生的光束可以通過光纖傳(chuan) 送，因此可以省去複雜的光束傳(chuan) 送係統，適用於(yu) 柔性製造係統或遠程加工，通常用於(yu) 焊接精度要求比較高的工件。汽車工業(ye) 常用輸出功率為(wei) 3-4千瓦的Nd:YAG激光器。另一類是氣體(ti) 激光器，又稱CO2激光器，分子氣體(ti) 作工作介質，產(chan) 生平均為(wei) 10.6μm的紅外激光，可以連續工作並輸出很高的功率，標準激光功率在2-5千瓦之間。
 

       明白了什麽(me) 是激光技術，那麽(me) ，激光技術又是怎樣運用於(yu) 汽車領域的呢？特別是激光焊接技術在汽車行業(ye) 的運用。目前，車身焊接主要有電阻電焊、縫焊、二氧化碳焊等方式。電阻電焊通過施加在點焊電極上的電流將零件的接觸表麵熔化，然後在壓力作用下連接在一起，主要用於(yu) 車身構件及車架的焊接。縫焊用滾輪電極代替電阻電焊的點焊電極，滾輪電極傳(chuan) 遞焊接電流和壓力，其轉動與(yu) 零件的移動相互協調，產(chan) 生連續的焊縫，主要用於(yu) 密封性焊接或縫點焊工件，例如油箱。二氧化碳焊是一種電弧焊，即局部加熱來熔化和連接零件而不需要施壓的一種焊接方法，在電極與(yu) 工件之間的電弧作為(wei) 熱源，同時施加二氧化碳遮住電弧和熔化區，使之與(yu) 大氣隔開，主要用於(yu) 車身蒙皮的焊接。它主要具有：易於(yu) 控製，速度快，自動化程度高；由於(yu) 局部加熱，所以工件不會(hui) 產(chan) 生熱損傷(shang) ，熱畸變小；焊接精度高，重複操作穩定性好，成品率高；非接觸性加工，無需焊接輔助工具；焊接時不用焊條或填充材料，可以得到無雜質無汙染的焊縫；可實施異種材料的焊接，也可焊按常規方法難以焊接的材料；焊接在空氣中進行，與(yu) 真空電子束焊接相比，不需要真空室，不產(chan) 生X射線這些優(you) 點。
 

       汽車工業(ye) 中，激光技術主要用於(yu) 車身拚焊、焊接和零件焊接。激光拚焊是在車身設計製造中，根據車身不同的設計和性能要求，選擇不同規格的鋼板，通過激光截剪和拚裝技術完成車身某一部位的製造，例如前檔風玻璃框架、車門內(nei) 板、車身底板、中立柱等。激光拚焊具有減少零件和模具數量、減少點焊數目、優(you) 化材料用量、降低零件重量、降低成本和提高尺寸精度等好處，目前已經被許多大汽車製造商和配件供應商所采用。激光焊接主要用於(yu) 車身框架結構的焊接，例如頂蓋與(yu) 側(ce) 麵車身的焊接，傳(chuan) 統焊接方法的電阻點焊已經逐漸被激光焊接所代替。用激光焊接技術，工件連接之間的接合麵寬度可以減少，既降低了板材使用量也提高了車體(ti) 的剛度。激光焊接零部件，零件焊接部位幾乎沒有變形，焊接速度快，而且不需要焊後熱處理，目前激光焊接零部件已經廣泛采用，常見於(yu) 變速器齒輪、氣門挺杆、車門鉸鏈等。目前，新的激光焊接有激光混合焊接技術、雙焦點激光焊接技術兩(liang) 種。激光焊接運用於(yu) 汽車可以降低車身重量、提高車身的裝配精度、增加車身的剛度、降低汽車車身製造過程中的衝(chong) 壓和裝配成本，減少車身零件的數目同時將其整體(ti) 化是非常必要的。
 

       談到汽車行業(ye) 運用激光焊接技術上，我們(men) 最先想到的就是德國人，德國人最先把激光焊接技術運用於(yu) 汽車。我們(men) 以寶馬和大眾(zhong) 為(wei) 例可以看到，在20世紀90年代中期，BMW公司利用激光焊接機器人完成了BMW 5係列轎車的第一條焊縫，焊縫總長度達12m。到2003年7月，激光焊接焊縫的總長度累計達到150萬(wan) 米。在新的激光焊接技術方案上，德國大眾(zhong) Touran轎車就是一個(ge) 很好的例證。在這一新型轎車中，激光焊點的數量達到了1400個(ge) 、焊縫的總長度達70m。同時，奧迪也采用了激光焊接技術來焊接車身。在舒適、美觀的敞蓬轎車的生產(chan) 中，VW公司的技術人員與(yu) 奧地利的焊接專(zhuan) 家Fronius公司合作研製開發了一種激光混合焊接技術。在高級敞蓬轎車的車門上，激光混合焊接焊縫的長度達到了35.7m，是純激光焊接焊縫長度的3倍。在中國上市的一汽大眾(zhong) 生產(chan) 的緊湊車型Sagitar，又叫速騰，即使是“小車”，可是速騰的激光焊接卻達到了30多米長。高爾夫的焊接長度方麵，激光焊接也長達52.5m，Polo的全車身激光焊接總長度也達到6591毫米，在激光混合焊接技術上，德國大眾(zhong) 的材料專(zhuan) 家認為(wei) ：與(yu) 純激光焊接技術相比，利用激光混合焊接技術可大大提高板金件縫隙的連接能力。從(cong) 而使得VW公司可以更加充分地利用激光高速焊接時電弧焊接的工藝穩定性，大眾(zhong) 的Phaeton D1所有車門都采用激光-MIG複合焊。另一個(ge) 應用實例是BMW 5係列的寶馬轎車的鋁合金隔板采用這種激光混合焊接技術與(yu) 內(nei) 高壓變形加工的鋁合金支架焊接在一起。在雙焦點激光焊接技術上BMW公司采用了雙焦點激光焊接技術。因為(wei) 該技術在鋁合金材料的焊接過程中有很好的性能，因此廣泛應用於(yu) BMW公司的大批量生產(chan) 過程中。
 

       采用激光焊接的車身提高了車身30%多的鋼度，從(cong) 而提升了車身的安全性；同時也減輕了車身重量，還可以達到省油的目的；焊接的精度也大大得到了提高。這些，都幫助降低了汽車的生產(chan) 成本，最終還是消費者受益，正所謂“科技以人為(wei) 本”。 
 

       目前，在國外，德國大眾(zhong) 公司在Audi A6、Golf A4、Passat等品牌的車頂均采用激光焊接，寶馬、通用公司在車架頂部也采用激光焊接，通用、豐(feng) 田、福特、寶馬 、菲亞(ya) 特、奔馳、大眾(zhong) 公司均采用激光拚焊板技術，美國三大汽車公司、德國奔馳公司則采用激光焊接傳(chuan) 動部件，大眾(zhong) 公司 、通用公司 、奔馳公司 、日產(chan) 公司應用了激光切割技術，菲亞(ya) 特和豐(feng) 田公司用激光塗覆發動機排氣閥，大眾(zhong) 公司發動機凸輪軸實現激光表麵硬化處理。
 

       在國內(nei) ，從(cong) 國內(nei) 國產(chan) 高品質車型，如：帕薩特、別克、奧迪等都采用激光拚焊板向激光焊接的轉變上，國內(nei) 開始了采用激光焊接技術的轉變，在國內(nei) 首先采用激光焊接技術（而不是激光焊接）方麵，走在前列的還是一汽大眾(zhong) ，同時部分國內(nei) 汽車廠商也漸漸開始采用這種技術。激光技術目前在一汽的應用方麵， 一汽大眾(zhong) Audi A6頂蓋和BORA後罩蓋采用激光焊接，速騰（Sagitar）分別在車身的頂部、後罩蓋等多處采用了激光焊接技術，焊接長度達到30多米。一汽使用的設備為(wei) 德國Hass YAG 3KW激光器和Kuka機器人，一汽轎車公司轎車車身覆蓋件采用激光切割，使用設備為(wei) 德國ARNOLD 3KW三維五軸CO2激光加工機，一汽底盤零件廠刹車蹄片采用激光硬化處理，使用設備為(wei) 國產(chan) 2KW CO2激光加工機，一汽模具中心薄板件為(wei) 激光切割，使用設備為(wei) 國產(chan) 1.5KW CO2激光加工機。隨著激光焊接技術的成熟和激光焊接機的價(jia) 格下降，中國的奇瑞汽車也開始采用激光焊接技術。#p#分頁標題#e#