方案概況
Program overview
中國汽車產業已經進入市場調整期,市場競爭越來越激烈。新能源汽車行業的發展,帶動了激光加工技術在汽車制造中的高端應用;與此同時,汽車智能化、輕量化、網聯化等汽車發展方向對車企和汽車零部件制造企業提出了新的技術要求,帶來了新的機遇與挑戰。
在汽車內部有成千上萬個零部件,它們中的大多數離不開激光加工工藝。汽車車身是承載汽車總成的大框架,它的質量直接關系到汽車安全性能。最初,激光僅用于簡單的圓柱形零件焊接,如車輛的自動變速器組件。如今,激光已普遍應用在處理整車結構的工藝中,白車身頂蓋焊接、側門焊接、地板焊接、后蓋焊接等均可看到它的身影。
汽車零部件制造企業不僅要持續關注效率和品質,此外還需要迎合整個制造業大勢,進一步在智能制造方面做出改善和變革;而激光制造技術便是汽車產業升級的有利“武器”。
典型應用
typical application
汽車零部件激光切割應用:
激光切割是常用的激光加工方式之一,激光切割類型分為激光汽化切割、激光熔化切割、激光氧氣切割和激光劃片與控制斷裂四類。與傳統的加工方法相比,激光切割具有更高的切割質量-切口寬度窄、熱影響區小、切口光潔、切割速度快、柔性強-可隨意切割任意形狀、廣泛的材料適應性等優點。汽車大型覆蓋件的下料切邊常常需要三維激光切割機。此外,當前汽車制造平臺化愈演愈烈,對生產線的柔性提出了較高的要求,采用三維激光切割在車型型號改變后只需改編激光加工的程序,且工裝簡單、大大縮短工期,相對于采用模具制造成本大幅下降。此外,高強度鋼在汽車上的應用越來越多,這種鋼種在熱成型后,沖壓工藝不再適宜,其輪廓和孔的裁切,推動了對激光切割的需求。
激光切割技術的應用范圍包括:汽車零部件、汽車車身、汽車車門框、汽車后備箱、汽車車頂蓋等各個方面。在歐美等發達工業國家,有50%~70%的汽車零部件是用激光加工來完成的,其中,激光切割是主要的激光應用之一,激光切割的成本是傳統切割的80%。
汽車零部件激光打標應用:
在汽車及零部件生產中,身份的確立是質量追溯和召回的基礎,通過打標方式來建立汽車及零部件身份的性非常關鍵。汽車打標以其較高的效率和適應性以及得到了越來越廣泛的應用。激光打標是利用高能量密度的激光對工件進行局部照射,使表層材料汽化或發生顏色變化的化學反應,從而留下標記的一種打標方法。激光打標的特點是非接觸加工,可在任何異型表面標刻,工件不會變形和產生內應力。現代汽車零部件采用了各種材料,包括金屬、塑料、玻璃、陶瓷、木材及皮革等,而采用激光可以在所有這些材料的表面進行打標。
汽車零部件激光焊接應用:
激光焊接以其能量密度高、變形小、熱影響區窄、焊接速度高、易實現自動控制、無后續加工等優點,已成為汽車制造中的重要手段之一。一輛汽車的車身加底盤共有數百上千種零件,如何將其連接在一起對整車車身的剛性有著直接的影響,采用激光焊接幾乎可以把所有不同厚度、牌號、種類和等級的金屬材料連接在一起,在提升生產效率和質量的同時還增加了汽車設計和材料選用的靈活性。
客戶收益
Customer revenue
汽車制造涉及到眾多相關行業,是一項非常龐大的系統工程,激光焊接、激光切割、激光打標、激光清洗等只不過是激光技術在汽車制造領域的中一些應用的方向而已。隨著目前激光技術與汽車制造行業的不斷深入合作,激光技術的應用已經覆蓋了汽車整條上下游產業鏈。
隨之國內新能源汽車生產與鋰電池行業迅猛發展。全球汽車產業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。一輛汽車約由2萬個零部件組裝而成,其中鐵制零件占絕大多數,雖然統稱為鐵,但是構成車體框架的車架和塑造車型的車身部分使用的是鋼板、變速器等箱體部分使用的是將鐵熔化并注入模具做成的鑄件。因此,焊接工序在汽車生產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、汽車安全氣囊內膽、排汽管、汽車離合器等都離不開焊接技術。
激光焊在汽車零部件制造應用
目前的光纖激光打標機、激光焊接機、激光切割機已覆蓋了汽車制造的各個方面,而且達到較高的品質水平,目前激光自動化技術正在推動汽車制造業的快速發展。傳統焊接技術工藝簡單,操作方法十分簡單,但是焊接質量較新技術還差一段距離,成本高,效率低。
1)車輪焊接。輪輞與輪輻的焊接采用氬氣體保護焊或CO2焊工藝,該焊接方法操作簡單,可以批量進行生產。
2)減震器焊接。減震器主要采用CO2氣體保護焊,因為減震器在汽車行駛過程中特別容易破損,所以需要高精度焊接,另一方面減震器的質量直接影響汽車駕駛的性能,所以保證減震器的質量就是保證汽車行駛的
質量。
3)汽車底盤零部件焊接。底盤零部件包括:副車架和后軸。副車架采用的焊接工藝包括點焊、氣體保護焊接方法等。后軸的作用是固定汽車的兩個后輪以及承受相關的載荷,所以對于整個汽車形式的安全有著重要的影響,可以采用氣體保護焊,但是高精度焊接可以采取焊接機器人的焊接工藝,保證焊接質量,提高行駛安全系數。
應用案例
Applications