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汽車製造

激光焊接在汽車“智造”的趨勢

星之球科技 來源:聯贏激光2021-08-23 我要評論(0 )   

汽車行業(ye) 運用激光焊接技術始於(yu) 德國,20世紀80年代,德國奧迪、奔馳、大眾(zhong) 、瑞典的沃爾沃等歐洲汽車製造廠率先采用激光焊接車頂、車身、側(ce) 框等鈑金焊接。1990年代,美國...

汽車行業(ye) 運用激光焊接技術始於(yu) 德國,20世紀80年代,德國奧迪、奔馳、大眾(zhong) 、瑞典的沃爾沃等歐洲汽車製造廠率先采用激光焊接車頂、車身、側(ce) 框等鈑金焊接。1990年代,美國通用、福特和克萊斯勒公司競相將激光焊接引入汽車製造,盡管起步較晚,但發展很快。


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隨之,意大利菲亞(ya) 特在大多數鋼板組件的焊接裝配中采用了激光焊接,日本的日產(chan) 、本田和豐(feng) 田汽車公司也在製造車身覆蓋件中使用了激光焊接工藝,從(cong) 此,高強鋼激光焊接裝配件因其性能優(you) 良在汽車車身製造中使用得越來越多。


汽車市場火爆帶動激光焊接產(chan) 業(ye) 發展

隨著我國製造業(ye) 轉型升級,眾(zhong) 多行業(ye) 對產(chan) 品焊接品質的要求不斷提高,在此背景下,激光焊接在眾(zhong) 多行業(ye) 中的應用普及率不斷上升,特別是金屬材料與(yu) 零部件的加工製造,其滲透率處於(yu) 較高水平。目前,汽車工業(ye) 是我國激光焊接的重要應用市場。


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無論是前期出台的《汽車產(chan) 業(ye) 中長期發展規劃》,還是《新能源汽車產(chan) 業(ye) 發展規劃(2021- 2035年)》都釋放出一個(ge) 重要的信號:電動汽車是國家既定產(chan) 業(ye) 戰略,政策層麵推動其持續、健康發展的方向不會(hui) 動搖。這些政策正在從(cong) 多個(ge) 維度力促健康、有序發展,並將長期利好新能源汽車產(chan) 業(ye) 發展。


2015年我國成為(wei) 新能源汽車銷售第一大國。現在,我國新能源汽車銷量始終保持穩步上升趨勢。隨之國內(nei) 新能源汽車生產(chan) 與(yu) 鋰電池行業(ye) 迅猛發展。據中汽協統計,2021年上半年我國新能源汽車銷量超120萬(wan) 輛,動力電池裝車量累計52.5GWh,累計銷量已與(yu) 2019年全年水平持平,新興(xing) 動能正持續擴大。


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時下,全球汽車產(chan) 業(ye) 電動化的速度不斷加快,各國政府提供消費者購車補助等政策支持,刺激全球新能源車銷售表現持續上升。美國銀行全球研究部預測,2025-2040年全球包括純電動汽車(BEVs)和插電式混合動力汽車(PHEVs)在內(nei) 的所有電動汽車的全球滲透率將從(cong) 23%上升至67%。


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全球新興(xing) 能源市場調研機構SNE Research預測,全球新能源汽車銷量2025年有望達到1500萬(wan) 輛規模,2030年全球電動車銷量達到2300萬(wan) 輛,市場容量增長有望超過十倍,強大的新能源汽車市場將加速激光焊接產(chan) 業(ye) 的發展。


激光焊接技術在汽車零部件的應用

一輛汽車約由2萬(wan) 個(ge) 零部件組裝而成,其中鐵製零件占絕大多數,雖然統稱為(wei) 鐵,但是構成車體(ti) 框架的車架和塑造車型的車身部分使用的是鋼板、變速器等箱體(ti) 部分使用的是將鐵熔化並注入模具做成的鑄件。因此,焊接工序在汽車生產(chan) 加工過程中是一項不可或缺的工序,比如車架、車身、車廂、發動機、汽車齒輪、車頂、車門、汽車座椅滑動件、汽車安全氣囊內(nei) 膽、排汽管、汽車離合器等都離不開焊接技術。


對比傳(chuan) 統電阻焊接、二氧化碳氣體(ti) 保護焊等傳(chuan) 統焊接技術,激光焊接技術在新型合金材料中效果優(you) 越。其具備的焊接速度快、質量好、生產(chan) 效率高、焊縫深寬比大、光亮美觀、熱輸入小、焊接熱影響區小、焊接不易變形等優(you) 點,使其在汽車零部件加工方麵有著效率、經濟、安全、強度、高腐蝕等良好性能,能實現汽車配件的拚焊、疊焊、車身焊和零件焊接,有效降低車身重量、提高車身裝配精度、增加車身強度、降低汽車車身製造過程中的衝(chong) 壓和裝配成本。


聯贏激光憑借著在激光焊接領域的探索,將先進激光飛行焊、激光填絲(si) 焊、WOBBLE焊接、多波長藍光複合焊接技術和多波長藍光擺動複合焊接技術,應用到汽車發動機排氣歧管、氣缸墊片、高壓歧管、氧傳(chuan) 感器、變速箱撥叉、半殼組件、汽車轉向係統轉向支架、導向管、轉向輪總成等眾(zhong) 多汽車零部件中,通過與(yu) 現代汽車製造進行完美結合,為(wei) 未來汽車輕型化發展提供更多優(you) 質方案。


聯贏激光汽車轉向支座激光焊接線

UW汽車零部件部分解決(jue) 方案

目前,聯贏激光在汽車行業(ye) 擁有雙極板焊接自動線、汽車白車身頂激光釺焊工作站、鈑金不等厚板拚接工作站、汽車導向管支架激光焊接工作站、汽車排氣歧管焊接工作站、汽車撥叉和換擋軸激光焊接工作站、新能源電池箱蓋激光清洗站燃油分配管焊接工作站、轉向支座自動化生產(chan) 線等。UW希望通過豐(feng) 富的應用案例經驗及專(zhuan) 業(ye) 技術,幫助廠商輕鬆實現智能製造。


1.汽導向管架激光焊接作站

適用汽車導向管安裝支架等汽車零部件激光焊接

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行業(ye) 應用難點:工件焊道為(wei) 角接焊縫,要求焊道有效熔深達板厚80%;工件表麵有大量的防鏽油,不利於(yu) 焊接;


聯贏激光支招:

1.焊接時出光角度與(yu) 工件邊緣盡量貼近在20度左右;

2.夾具工裝設計保證夾緊強度時盡量避免與(yu) 工件及激光幹涉;

3.選取合適的入射角度,不斷優(you) 化激光功率,焊接速度,離焦量等工藝參數;

4.可選配激光清洗,清除表麵油汙氧化物等,利於(yu) 更好的焊接品質。


2.汽撥叉和換檔軸激光焊接工作站

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行業(ye) 應用難點:

產(chan) 品的總成組成零件較多,需要分多道工序進行焊接;

工件表麵油汙焊接容易起氣孔。


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1.選用機器人,配備多套自動焊接夾具;

2.全封閉焊接防護房,配備房體(ti) 除塵係統,確保人工操作區域安全無汙染;


3.新能源汽電池箱蓋激光清洗站

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該設備應用於(yu) 新能源電池箱蓋電泳漆塗層的激光清洗,對應108個(ge) 圓孔邊緣直徑10mm範圍的漆層。清洗塗層厚度保證在0.035mm,使用振鏡配套高精度機器人加激光測距儀(yi) 控製清洗焦距。實現100%優(you) 率保證清洗的精度,且不損傷(shang) 電泳塗層下的鍍鋅層。


優(you) 勢特點

·采用專(zhuan) 用鋁合金激光房體(ti) ,拆卸維護方便,外觀美觀,設備輕量化;

·設備可放置於(yu) 2樓,有效減少占地麵積;

·使用彈片夾具結構,實現多達108個(ge) 緊湊位置獨立壓緊。


4.汽車轉向支座激光焊接線

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優(you) 勢特點

·焊接站采用工業(ye) PLC控製;

·集成自動化打標、塗油、鉚壓、焊接、檢測等工序,實現一體(ti) 化線體(ti) 生產(chan) ;

·采用進口煙霧淨化器,將焊接過程所產(chan) 生的煙塵及飛濺吸收到淨化器內(nei) 部過濾,保證作業(ye) 人員的健康;

·房體(ti) 全封閉式焊接,透視窗觀察,所有維護門與(yu) 設備聯鎖(即正常工作期間,打開後設備自動停止),全方位保證作業(ye) 人員安全;

·CCD影像自動監視係統,方便實時觀測焊接狀況;

·采用2軸變位機實時變位,迅速調整角度,振鏡焊接;

·夾具采用快換裝置,實現人工上件,焊接位置固定的快速切換,達到高速的生產(chan) 節拍。


5.汽車座椅背板激光焊接

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行業(ye) 應用難點:

激光飛行焊效率高,機器人往往需要等待人工上件,節拍不高;

激光焊安全等級要求較高時,需要防輻射,轉台機構運動邊緣防護困難;

激光焊接需要保證極小的間隙,工件間隙保證困難;


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1.可采用多旋轉台工位,降低上下料節拍,提升激光焊利用率,提高節拍;

2.轉台防護板邊緣采用圓弧型麵,形成良好的防護效果;

3.采用密集的工裝設計,在焊縫附近增加足夠的壓塊,保證足夠壓緊力以消除工件間的間隙。


6.汽排氣管焊接工作站

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7.燃油分配管焊接工作站

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8.車門激光焊接

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汽車零部件焊接采用高功率激光焊代替其他焊接方法,零件焊接部位變形很小,連接精度高,焊接速度快,連接強度高,而且不需要焊後熱處理。目前,聯贏激光已與(yu) 多家汽車主機廠以及汽車零部件廠商都有良好合作。


根據國家《節能與(yu) 新能源汽車技術路線圖》,2025年較2015年減重20%、2030年較2015年減重35%。汽車輕量化是未來我國汽車產(chan) 業(ye) 持續健康發展的必然選擇,激光焊接作為(wei) 節能汽車和新能源汽車的共性核心技術,輕量化存在巨大的市場空間。


除此之外,使用激光焊接還可以節省汽車生產(chan) 成本,提高生產(chan) 效率。隨著全球汽車市場需求的擴大,在汽車智能化進程加速推進的同時,先進激光加工技術與(yu) 汽車生產(chan) 的結合成為(wei) 大勢所趨。未來,隨著汽車尤其是新能源汽車的需求量不斷提升,對於(yu) 生產(chan) 線中激光焊接的需求量也將不斷提升,市場空間廣闊。


聯贏激光新能源汽車事業(ye) 部專(zhuan) 注於(yu) 動力電池模組、PACK項目和汽車配件項目兩(liang) 大設備係統的研發。依托公司在新能源領域業(ye) 務與(yu) 技術優(you) 勢,著力於(yu) 助力新能源汽車產(chan) 業(ye) 的升級與(yu) 轉型。目前,事業(ye) 部有數百餘(yu) 名方案規劃、項目設計、程序設計人員,擁有專(zhuan) 利技術20多項。擁有方殼電池模組、軟包電池模組、圓柱電池模組產(chan) 品線,汽車配件項目擁有轉向係統、汽車座椅、發動機、變速箱、白車身等產(chan) 品線。


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