20世紀70年代,美國進行了兩(liang) 大研究:一是福特汽車公司進行的車身鋼板的激光焊接;二是通用汽車公司進行的動力轉向變速箱內(nei) 表麵的激光淬火。這兩(liang) 項研究推動了之後的工業(ye) 製造業(ye) 中的激光加工(laser oem)技術的發展。到80年代後期,激光加工(laser oem)的應用實例有所增加,其中增長最迅速的是激光切割(laser cutting)、激光焊接和激光淬火。這3項技術目前已經發展成熟,應用也很廣泛。
隨著激光加工(laser oem)技術的不斷完善和提高,國內(nei) 外各類製造業(ye) 逐漸加快了產(chan) 品的更新換代。通用、福特、奔馳、大眾(zhong) 、豐(feng) 田等汽車製造商運用激光技術進行表麵硬化、焊接切割。
一、激光技術在汽車工業(ye) 中的應用
汽車工業(ye) 是激光加工(laser oem)應用最多的領域之一。激光加工(laser oem)通常以切割和焊接為(wei) 主。在汽車樣車和小批量生產(chan) 中大量使用三維激光束切割機,對普通鋁、不鏽鋼等薄板、帶材的切割加工。應用激光加工(laser oem),不僅(jin) 大幅度縮短了生產(chan) 準備周期,並且使車間生產(chan) 實現了柔性化,加工麵積減小了一半。由於(yu) 它的加工效率高,比機械加工方式的加工費用減少了50%。激光焊接在汽車工業(ye) 中已成為(wei) 標準工藝,主要用於(yu) 車身拚焊、焊接和零件焊接。由於(yu) 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,其被用於(yu) 如前檔風玻璃框架、車門內(nei) 板、車身底板、中立柱等的生產(chan) 中。而激光焊接主要用於(yu) 車身框架結構的焊接,例如頂蓋與(yu) 側(ce) 麵車身的焊接。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,目前已經被世界上部分生產(chan) 高檔轎車的大汽車製造商和領先的配件供應商所采用。
第一次激光拚焊試驗是在1981年的英國萊蘭(lan) ,而真正的使用是在1983年——德國汽車製造商奧迪需要足夠大的金屬板材衝(chong) 壓進轎車底盤,這次才是公認的首次關(guan) 於(yu) 激光拚焊板的生產(chan) 。由於(yu) 德國鋼廠沒有合適尺寸的鋼板,Thyssen Steel公司采用Rofin Sinar 1.5千瓦CO2激光器將兩(liang) 塊現有的鋼板焊接在一起,以滿足衝(chong) 壓所需要的尺寸。因此誕生了激光拚焊的業(ye) 務,現在全球各大汽車生產(chan) 商廣泛采用此技術加工的零部件。1984年豐(feng) 田公司震驚了全球的汽車業(ye) ,該公司在凱美瑞車上推出了激光焊接五片式車輪擋圈,允許選擇金屬的厚度,以減少重量,從(cong) 而能節省更多的燃料。由於(yu) 汽車業(ye) 對拚焊部件的需求逐年上升,興(xing) 起了一批生產(chan) 拚焊板的分包商,他們(men) 需要購買(mai) 更高功率(高達8kW)的CO2激光器。激光拚焊用來設計和生產(chan) 更輕、更節能的交通工具,貢獻巨大。其將不同種類、厚度的鋼材接合起來的能力使得設計師能夠極大地提升車身設計;在最大限度減少標準組件數量的情況下,仍能滿足嚴(yan) 格的碰撞標準。
另外,其他激光技術在汽車行業(ye) 中也得到了廣泛應用。激光表麵處理被用於(yu) 汽車的發動機閥座、車頂外殼與(yu) 框架等零部件的製造中,如鋼套、曲軸、活塞環和齒輪等的熱處理,在經激光熱處理後,不必再進行後處理,可直接送到裝配線上安裝。激光測量可以快速和非常精確地檢驗每一個(ge) 成品零部件的尺寸是否與(yu) 設計尺寸完全一致;汽車車身的激光在線檢測,及時反饋產(chan) 品的誤差信息,大量程、直觀、快速、精度高;無接觸激光測量係統被用於(yu) 無接觸激光測量的最佳解決(jue) 方案。而且,激光測量儀(yi) 能夠最迅速地將一個(ge) 零部件或物理模型轉變為(wei) 數字化文件,這種文件可以用各種方法處理並同其他文件進行比較。 激光快速成型技術是突破了製造業(ye) 的傳(chuan) 統模式,成為(wei) 當前最具吸引力的技術。激光快速成型技術可使新產(chan) 品及早投放市場,極大地提高了汽車生產(chan) 企業(ye) 對市場的應用能力和產(chan) 品的競爭(zheng) 能力。
二、激光技術和最新科研成果,閃耀於(yu) 今春三月慕尼黑上海激光、光電展
GSI集團推出了其暢銷係列產(chan) 品JK工業(ye) 激光器的新產(chan) 品的一員——JK604D激光器專(zhuan) 門為(wei) 汽車工業(ye) 的衝(chong) 擊鑽和開孔而設計。主要應用於(yu) 噴氣發動機中的冷卻孔(噴口)cooling holes(effusion)和燃氣渦輪部件,像噴嘴導向葉片,槳片和燃燒室襯墊。
沈陽新鬆的光纖激光切割(laser cutting)機(laser cutting)、法利萊的walc係列和trident係列、IPG的準連續QCW高脈衝(chong) 能量光纖激光器、相幹的DIAMON E係列脈衝(chong) 輸出CO2激光器、美國光波的Q固體(ti) 激光器(solid laser)、通快、羅芬、聯贏、大族、鐳射穀等企業(ye) 的產(chan) 品,都為(wei) 汽車工業(ye) 帶來了新鮮的活動和技術的革新。
在2011年3月的慕尼黑上海激光、光電展上,您將可以接觸到以上企業(ye) 的最新技術和產(chan) 品,感受激光技術給汽車工業(ye) 所帶來的強大生命力和活力!
同期的“第六屆國際應用激光技術中國研討會(hui) ”將就創新微加工工藝、精密加工、新型金屬加工、激光焊接、激光係統及原件在材料加工應用、現代激光源六大主題進行深入討論,涵蓋高功率激光應用及微細加工各方麵最新技術發展及應用。大會(hui) 演講嘉賓來自於(yu) 激光加工(laser oem)的各個(ge) 領域:汽車製造業(ye) (如通用汽車中國研究中心),鋼鐵行業(ye) (如寶鋼研究中心)及領先的激光技術企業(ye) (Coherent, Edgewave, GSI Group, IPG, Laserline, m2k, rofin, Spectra Physics, Trumpf等)將為(wei) 大家帶來最新的激光研究和應用技術。部分演講嘉賓及議題包括:
l 激光焊接管在汽車行業(ye) 的應用(Yang Shanglu 博士,通用汽車中國研究中心,中國)
l 激光焊接輕質材料在汽車行業(ye) 的應用(嚴(yan) 其豔博士,寶鋼研究中心,中國)
l 通過激光焊接鍍鋅鋼板來檢測鎖孔行為(wei) (潘宇先生,丹弗斯,中國)
l 激光衝(chong) 擊強化處理在納米碳化鎢冷植入鎂鋁合金表麵的研究(鍾敏霖教授,清華大學,中國)
l 異種金屬激光焊接(Mohammed Naeem 博士,GSI Group,英國)
l 激光焊接低碳鋼的特性通過應用3KW單模光纖激光器(Muneharu Kutsuna 教授,先進激光技術研究中心有限公司,日本)
l 高脈衝(chong) 能量(焦耳級)光纖激光器以及應用(顧波博士,IPG Photonics 公司, 美國)
2011年慕尼黑上海激光、光電展吸引了近350家國內(nei) 外光學、激光技術企業(ye) 參展,屆時將吸引近30000餘(yu) 名觀眾(zhong) 到場參觀,即可通過網上係統免費預登記,將獲得主辦方提供的展會(hui) 會(hui) 刊一本,更有機會(hui) 抽取繽紛大獎!
詳情請登錄官方網站:https://www.laserchina.net/
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