激光技術(shù)對(duì)于促進(jìn)先進(jìn)裝備制造業(yè)向技術(shù)自主化、制造集約化、設(shè)備成套化、市場(chǎng)國(guó)際化發(fā)展具有重要作用，深化激光應(yīng)用，利用激光技術(shù)推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，促進(jìn)裝備制造業(yè)快速持續(xù)健康發(fā)展，將是制造業(yè)發(fā)展的一大趨勢(shì)。近年來(lái)，隨著人們生活水平的提高，汽車(chē)需求也日漸增長(zhǎng)，為了贏得汽車(chē)消費(fèi)者喜愛(ài)，很多汽車(chē)制造商不斷改變?cè)O(shè)計(jì)方案以及加工工藝，對(duì)此，激光技術(shù)的應(yīng)用給汽車(chē)制造帶來(lái)了新契機(jī)。
激光技術(shù)推動(dòng)現(xiàn)在汽車(chē)制造業(yè)的快速發(fā)展
激光技術(shù)對(duì)于制造業(yè)智能轉(zhuǎn)型具有重要的作用，同樣激光技術(shù)以優(yōu)異的性能優(yōu)勢(shì)，也正在逐漸推動(dòng)汽車(chē)制造業(yè)快速發(fā)展。據(jù)了解，光纖激光打標(biāo)機(jī)、激光焊接機(jī)、激光切割機(jī)，已經(jīng)涉及到現(xiàn)在汽車(chē)制造的眾多方面，有效提升了汽車(chē)制造業(yè)的生產(chǎn)加工效率。
激光焊接在汽車(chē)制造應(yīng)用最為成功、效益最為明顯的一項(xiàng)技術(shù)就是汽車(chē)車(chē)身的拼焊技術(shù)。激光拼焊技術(shù)具有下列優(yōu)點(diǎn)：減少零件和模具數(shù)量;縮短設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)周期;減少材料浪費(fèi);最合理地使用不同級(jí)別、厚度和性能的鋼板，減少車(chē)身重量;降低制造成本;提高尺寸精度;提高車(chē)身結(jié)構(gòu)剛度和安全性。
行業(yè)人士分析，利用現(xiàn)在的激光技術(shù)可以將不同的鋼板、鋁板切割成不同尺寸和形狀，然后再利用激光技術(shù)將它們按著具體的設(shè)計(jì)需要拼接在一起。與以前的加工方式相比，這不僅提高了加工效率，而且加工設(shè)計(jì)的靈活度也得到了較大程度的發(fā)揮，工藝設(shè)計(jì)變得更加精益，材料使用效率也得到有效提高。
如今汽車(chē)制造的汽車(chē)門(mén)內(nèi)壁、底板、立柱都有應(yīng)用到現(xiàn)在的激光技術(shù)。而對(duì)于汽車(chē)制造中的細(xì)小零部件，激光技術(shù)不僅可以進(jìn)行精細(xì)化的無(wú)縫焊接，而且還可以利用激光技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品信息的標(biāo)記，這不僅大幅度提高了汽車(chē)的穩(wěn)定性和安全性，而且還可以對(duì)零部件進(jìn)行防偽標(biāo)識(shí)和產(chǎn)品追蹤。
激光技術(shù)在汽車(chē)制造業(yè)生產(chǎn)加工中發(fā)揮著重大作用，業(yè)內(nèi)分析，隨著現(xiàn)在激光技術(shù)與現(xiàn)在汽車(chē)制造行業(yè)結(jié)緣的不斷加深，激光技術(shù)在汽車(chē)制造領(lǐng)域中的應(yīng)用將涉及更多。
激光技術(shù)在行業(yè)中的應(yīng)用
華科大汽車(chē)制造激光加工技術(shù)很“牛”
華中科技大學(xué)常務(wù)副校長(zhǎng)邵新宇表示：“我們?cè)诩す饧庸ぜ夹g(shù)方面擁有多個(gè)國(guó)家級(jí)科研平臺(tái)和先進(jìn)的技術(shù)開(kāi)發(fā)平臺(tái)，同時(shí)也形成了具有較大優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)業(yè)化平臺(tái)。” 據(jù)介紹，有的車(chē)型車(chē)子頂蓋和側(cè)圍的焊接，兩條1.8米長(zhǎng)的焊縫，是用點(diǎn)焊，再上膠加上壓條。而他們的激光焊接技術(shù)，可以從頭到尾一次焊完，不用上膠和加壓條，美觀又節(jié)約成本。另外，在安全氣囊面板弱化上，很多車(chē)型用的是機(jī)械加工技術(shù)，而用激光加工技術(shù)，精密性和穩(wěn)定性將會(huì)提高。
精密激光微加工技術(shù)在汽車(chē)制造中的高端應(yīng)用
汽車(chē)制造是一個(gè)龐大的系統(tǒng)工程，激光技術(shù)的運(yùn)用可以很方便地解決很多復(fù)雜難題。如氣囊爆發(fā)是由一個(gè)氣體發(fā)生器控制，爆發(fā)時(shí)發(fā)生氧化反應(yīng)，生成大量氣體，產(chǎn)生爆發(fā)。因此，氣囊內(nèi)膽的密封性要求非常高，同時(shí)在內(nèi)膽加工過(guò)程中，需要避免過(guò)熱現(xiàn)象，激光焊接是非常適宜的加工手段。
而汽車(chē)保險(xiǎn)杠，采用激光方式，不需要復(fù)雜的夾具系統(tǒng)，無(wú)加工應(yīng)力，切口無(wú)變形，更適合后期加工和安裝。另外，激光焊接齒輪無(wú)需在真空中進(jìn)行，可避免焊接變形，焊接后的齒輪無(wú)需再精加工，齒輪焊接既可減少零件數(shù)量，又能提高齒輪質(zhì)量，降低齒輪的制造成本。
大眾汽車(chē)走在激光遠(yuǎn)程焊技術(shù)應(yīng)用的前列
激光掃描焊工藝及其系統(tǒng)在2005年被廣泛應(yīng)用于大眾汽車(chē)公司的系列產(chǎn)品中。從2007年初開(kāi)始，后續(xù)的奧迪A4利用激光掃描焊，每天可生產(chǎn)1800扇車(chē)門(mén)。同時(shí)，通過(guò)優(yōu)化內(nèi)部通訊，大眾汽車(chē)實(shí)現(xiàn)了激光掃描焊系統(tǒng)的光束共享和分化，從而有效提高了激光的利用率。
歐盟創(chuàng)新型激光技術(shù)焊接汽車(chē)塑料組件
隨著歐盟汽車(chē)節(jié)能減排標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格，歐盟汽車(chē)制造業(yè)更加重視汽車(chē)塑料組件替代傳統(tǒng)的金屬組件。截至目前，歐洲PMJOIN研發(fā)團(tuán)隊(duì)及其合作伙伴已成功研制開(kāi)發(fā)出：塑料金屬組件直接焊接激光系統(tǒng)、更靈活的光束智能傳導(dǎo)系統(tǒng)、全新的金屬組件表面處理技術(shù)、基于衍射透鏡和掃描光學(xué)的激光源設(shè)計(jì)及元器件生產(chǎn)、基于CAD軟件程序的組件幾何形狀成像技術(shù)應(yīng)用和自動(dòng)焊接熱控技術(shù)開(kāi)發(fā)等。
初步結(jié)果得到驗(yàn)證，創(chuàng)新型激光焊接技術(shù)及加工工藝優(yōu)勢(shì)明顯，如焊接復(fù)雜結(jié)構(gòu)組件、更快速有效、更強(qiáng)焊接面機(jī)械性能、降低生產(chǎn)成本能源消耗和大大減少環(huán)境影響。
激光技術(shù)將加速自動(dòng)駕駛汽車(chē)崛起
自動(dòng)化技術(shù)在工業(yè)制造中的應(yīng)用已經(jīng)相對(duì)普遍，它幫助制造業(yè)提高效率節(jié)省人力做出巨大的貢獻(xiàn)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)化的應(yīng)用將越來(lái)越廣泛，同時(shí)會(huì)不斷地向其它領(lǐng)域滲透，其中汽車(chē)駕駛自動(dòng)化就是應(yīng)用之一。美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校的研究人員稱，他們已經(jīng)開(kāi)發(fā)了新的激光技術(shù)，能大幅減少LIDAR傳感器的能耗、尺寸、重量和成本，可能會(huì)催生更多無(wú)人駕駛交通工具。
據(jù)悉，LIDAR通過(guò)不斷改變激光波長(zhǎng)，使傳感器能正確地識(shí)別由物體反射并被接收的光線。波長(zhǎng)的變化要求對(duì)鏡片(有時(shí)是多個(gè)鏡片)進(jìn)行精確操縱。楊衛(wèi)建說(shuō)，“操縱鏡片不再需要外部裝置，激光能自動(dòng)改變鏡片的位置，光線有一定的力量。”LIDAR傳感器不再需要其他電氣設(shè)備，尺寸、重量和能耗都將有所減小。激光裝置能與鏡片整合在一起，整個(gè)LIDAR傳感器能縮小到數(shù)百平方微米大小。相應(yīng)的AA電池即可提供電源。楊衛(wèi)建表示，他們的技術(shù)能使激光波長(zhǎng)更頻繁地變化——把時(shí)間間隔由10毫秒左右縮短到1微秒，這意味著一個(gè) LIDAR傳感器能更迅速地獲取更多數(shù)據(jù)。換句話說(shuō)，它能提供周?chē)h(huán)境更精確的圖像。
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