安全性、舒適性、節(jié)能和環(huán)保一直作為世界汽車工業(yè)發(fā)展的主題，激光技術(shù)作為現(xiàn)代汽車生產(chǎn)中的主要加工方法之一，其發(fā)展也主要是圍繞著這一主題并結(jié)合本專業(yè)的自身特點(diǎn)進(jìn)行的。汽車工業(yè)是激光加工應(yīng)用最多的領(lǐng)域之一。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，在歐美工業(yè)發(fā)達(dá)國家中，有50％～70％的零部件都是采用激光加工來完成的。尤其是近年來發(fā)展很快，1998年全世界約有3000多臺(tái)激光加工機(jī)用于汽車工業(yè)，而且每年還有數(shù)以百計(jì)的激光加工機(jī)投入使用。應(yīng)用于汽車工業(yè)的檢測、快速成形的小功率激光器目前也有數(shù)千臺(tái)。
在汽車工業(yè)中，激光加工通常以切割為主。激光束切割一般采用大功率射頻CO2激光器（近年來有被德國IPG大功率光纖激光器替代的趨勢），為了提高切割速度和切割質(zhì)量，在激光切割機(jī)的光束出口處一般都裝有噴嘴，以便在切割過程中同時(shí)吹氣體。在切割金屬工件往往噴吹氧氣或壓縮空氣，以提高切割效率；而在切割易燃材料時(shí)則噴吹氮?dú)獾榷栊詺怏w以防止燃燒。激光切割的切徑寬度一般小于0.5mm（IPG的大功率光纖激光器可達(dá)到0.05mm）。它和工件的材料及厚度、激光束的功率、焦距及焦點(diǎn)位置、激光束的直徑、噴吹氣體的壓力及流量等各種因素有關(guān)。在汽車樣車和小批量生產(chǎn)中大量使用三維激光束切割機(jī)，對普通鋁、不銹鋼等薄板、帶材的切割加工，應(yīng)用激光高速切割速度已達(dá)10M/min，不僅大幅度縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，并且使車間生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了柔性化，加工面積減小了一半。由于它的加工效率高，比機(jī)械加工方式的加工費(fèi)用減少了50％。如果每日開兩班。折舊期可在2年左右完成。激光焊接在汽車工業(yè)中已成為標(biāo)準(zhǔn)工藝。
激光用于車身面板的焊接可將不同厚度和具有不同表面涂鍍層的金屬板焊在一起，然后再進(jìn)行沖壓，這樣制成的面板結(jié)構(gòu)能達(dá)到最合理的金屬組合。采用激光焊接的速度約為4.5M/min，而且很少變形，省去了二次加工。激光焊接加速了用沖壓零件代替鍛造零件的進(jìn)程。采用激光焊接可以減少搭接寬度和一些加強(qiáng)部件，還可以壓縮車身結(jié)構(gòu)件本身的體積。僅此一項(xiàng)車身的重量可減少56kg。激光焊接用于車頂外殼與框架焊接，傳動(dòng)轉(zhuǎn)換器蓋板的焊接，由CNC控制，其循環(huán)時(shí)間約為16秒，實(shí)際焊接時(shí)間僅為3秒，一天可連續(xù)運(yùn)行24小時(shí)。
近幾年來德國IPG公司在先進(jìn)激光器制造領(lǐng)域異軍突起，推出了商品化大功率光纖激光器系統(tǒng)，與傳統(tǒng)CO2激光器及Nd:YAG激光器相比有諸多優(yōu)點(diǎn)：1.免維護(hù)運(yùn)行時(shí)間大大延長，大于50,000小時(shí);（傳統(tǒng)激光系統(tǒng)約500～5000小時(shí)）2.體積/重量為傳統(tǒng)激光器的1/5～1/10;3.電力消耗為為傳統(tǒng)激光器的1/10～1/20;4.運(yùn)行費(fèi)用及維護(hù)費(fèi)用為傳統(tǒng)激光系統(tǒng)的1/10～1/100;5.輸出光束質(zhì)量超過傳統(tǒng)激光器幾十倍(此意義十分重大,意味著可用較小輸出功率的激光束作加工,其效果還要優(yōu)于需要功率很大的傳統(tǒng)激光系統(tǒng)，大大節(jié)約能耗, 降低成本。隨著德國IPG公司大功率光纖激光器的商品化推出，金屬表面處理工藝得到了很大的進(jìn)展。其中應(yīng)用較廣的有激光涂層、激光合金化、激光拋光、激光沖擊硬化等工藝技術(shù)。激光表面處理在汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)閥座、車頂外殼與框架等零部件的制造中得到了廣泛的應(yīng)用。
轉(zhuǎn)載請注明出處。
相關(guān)文章
熱門資訊
精彩導(dǎo)讀
關(guān)注我們
