Teknologi kimpalan laser sebagai integrasi optoelektronik teknologi kimpalan maju, berbanding dengan teknologi kimpalan badan auto tradisional mempunyai ketumpatan tenaga yang tinggi, kelajuan kimpalan, tekanan kimpalan dan ubah bentuk kecil, fleksibel dan sebagainya.
Oleh itu, teknologi kimpalan laser adalah cara teknikal yang penting untuk merealisasikan pembangunan industri automotif yang berkualiti tinggi. Chutian Zhonggu Lianchuang dalam makalah ini menerangkan secara terperinci aplikasi kimpalan laser dalam kimpalan badan kereta!
Pada masa ini digunakan dalam bidang kimpalan badan automotif proses kimpalan laser utama termasuk kimpalan gabungan dalam laser, kimpalan wayar pengisi laser, pematerian laser dan kimpalan komposit arka laser.
Proses kimpalan dalam laser badan automatik
Kimpalan lebur dalam laser merujuk kepada ketumpatan kuasa laser mencapai tahap tertentu, supaya pengewapan permukaan bahan dan pembentukan lubang kunci, tekanan wap logam lubang dan tekanan statik cecair di sekeliling dan ketegangan permukaan untuk mencapai keseimbangan dinamik, laser boleh disinari melalui lubang kunci ke bahagian bawah lubang, bersama-sama dengan pergerakan pancaran laser untuk membentuk kimpalan berterusan. Proses kimpalan gabungan dalam laser tidak perlu menambah fluks atau pengisi tambahan, sepenuhnya menggunakan bahan bahan kerja sendiri yang dikimpal menjadi satu.
Kimpalan yang diperolehi oleh kimpalan gabungan dalam laser biasanya licin dan lurus, dengan ubah bentuk kecil, yang kondusif untuk meningkatkan ketepatan pembuatan badan auto; kimpalan mempunyai kekuatan tegangan yang tinggi, yang memastikan kualiti kimpalan badan auto; kelajuan kimpalan adalah pantas, yang kondusif untuk meningkatkan kecekapan pengeluaran kimpalan.
Dalam kimpalan badan kereta, proses kimpalan gabungan dalam laser boleh memenuhi keperluan kimpalan kimpalan dan kimpalan kumpulan badan. Dalam kimpalan kumpulan badan digunakan terutamanya untuk bumbung badan, sisi, pintu dan kawasan kimpalan lain, dalam kimpalan badan digunakan terutamanya untuk kekuatan yang berbeza, ketebalan yang berbeza, lapisan kimpalan keluli yang berbeza.
Proses kimpalan pengisian wayar laser badan automatik
Kimpalan wayar laser ialah proses membentuk sambungan yang dikimpal dengan pra-mengisi jahitan kimpalan dengan wayar tertentu atau menyuap wayar secara serentak semasa proses kimpalan laser. Ini bersamaan dengan memasukkan bahan dawai yang hampir homogen ke dalam kolam kimpalan pada masa yang sama dengan proses pencairan dalam laser.
Berbanding dengan kimpalan lebur dalam laser, kimpalan wayar pengisi laser yang digunakan untuk kimpalan badan automotif mempunyai dua kelebihan, satu adalah untuk meningkatkan toleransi jurang pemasangan antara bahagian badan auto yang akan dikimpal dengan ketara, untuk menyelesaikan masalah kimpalan lebur dalam laser pada jurang serong terlalu tinggi; yang kedua adalah untuk memperbaiki kawasan kimpalan melalui penggunaan kandungan komposisi yang berbeza wayar untuk meningkatkan pengagihan kawasan kimpalan, dan kemudian mengawal prestasi kimpalan.
Dalam proses pembuatan badan kereta, proses kimpalan dawai pengisi laser digunakan terutamanya dalam badan aloi aluminium dan kimpalan bahagian keluli. Terutamanya dalam proses kimpalan bahagian aloi aluminium badan kereta, tegangan permukaan kolam lebur adalah kecil, yang mudah membawa kepada keruntuhan kolam lebur, dan proses kimpalan wayar pengisi laser dapat menyelesaikan masalah lebur. kolam runtuh ke tahap yang lebih besar melalui pencairan wayar kimpalan dalam proses kimpalan laser.
Proses pematerian pengisi laser badan automatik
Pematerian laser menggunakan laser sebagai sumber haba, pancaran laser selepas memfokuskan penyinaran ke permukaan wayar supaya wayar lebur, dawai lebur jatuh dan pengisi untuk dikimpal antara bahan kerja, bahan pematerian dan bahan kerja antara kesan metalurgi pembubaran dan resapan , supaya bahan kerja untuk mencapai kesan sambungan.
Tidak seperti proses kimpalan pengisian wayar laser, proses pematerian laser hanya mencairkan wayar tetapi bukan bahan kerja yang akan dikimpal. Pateri laser mempunyai kestabilan kimpalan yang baik, tetapi kekuatan tegangan kimpalan yang diperoleh adalah rendah.
Dalam proses kimpalan badan kereta, proses pematerian laser adalah terutamanya untuk keperluan kekuatan sendi bukan kimpalan bahagian badan yang tinggi, seperti badan bumbung dan sisi badan antara kimpalan, penutup bagasi antara bahagian atas dan bawah. daripada kimpalan dan sebagainya.
Laser badan kereta - proses kimpalan komposit arka
Laser - kimpalan komposit arka adalah penggunaan laser dan arka dua sumber haba pada masa yang sama ke permukaan bahan kerja yang akan dikimpal, supaya bahan kerja melalui lebur, pemejalan selepas pembentukan kimpalan proses kimpalan komposit.
Laser - kimpalan komposit arka menggabungkan kelebihan kimpalan laser dan kimpalan arka, satu adalah dalam peranan sumber haba dwi, kelajuan kimpalan boleh dipertingkatkan, supaya input haba menjadi lebih kecil, ubah bentuk kimpalan adalah kecil, untuk mengekalkan ciri-ciri kimpalan laser, yang kedua mempunyai keupayaan merapatkan yang lebih baik, toleransi jurang pemasangan adalah lebih besar; tiga adalah kolam lebur kelajuan pemejalan perlahan, adalah kondusif untuk penghapusan liang, retak dan kecacatan kimpalan lain, dan kondusif untuk peningkatan organisasi zon terjejas haba dan prestasi; Keempat, disebabkan oleh peranan arka, memungkinkan untuk mengimpal bahan dengan pemantulan yang tinggi dan kekonduksian terma yang tinggi, julat bahan aplikasi yang lebih luas.
Dalam proses pembuatan badan kereta, proses kimpalan komposit laser - arka digunakan terutamanya dalam badan komponen aloi aluminium dan aloi aluminium - keluli gabungan logam yang berbeza kimpalan, terutamanya untuk jurang pemasangan adalah bahagian yang lebih besar untuk kimpalan, seperti bahagian pintu automotif. kedudukan kimpalan, ini adalah kerana jurang pemasangan boleh memainkan laser - arka komposit kimpalan prestasi merapatkan.
Proses kimpalan laser badan kereta lain
Kimpalan lebur dalam laser, kimpalan dawai pengisi laser, pematerian laser dan kimpalan komposit arka laser dan proses kimpalan lain dalam kimpalan badan kereta mempunyai penyelidikan teori yang lebih matang dan pelbagai aplikasi praktikal.
Di samping itu, apabila permintaan industri pembuatan kereta untuk kecekapan kimpalan badan bertambah baik dan permintaan untuk kimpalan bahan heterogen meningkat dalam pembuatan ringan kereta, aplikasi kimpalan titik laser, kimpalan ayunan laser, kimpalan laser berbilang rasuk, dan kimpalan penerbangan laser telah diberi perhatian. untuk dalam kimpalan badan automobil.
- Proses kimpalan titik laser
Kimpalan titik laser ialah teknologi kimpalan laser termaju dengan kelebihan luar biasa dari kelajuan kimpalan yang pantas dan ketepatan kimpalan yang tinggi. Prinsip asas kimpalan titik laser adalah untuk memfokuskan pancaran laser ke satu titik pada bahagian yang akan dikimpal, supaya logam pada titik lebur serta-merta, dengan melaraskan ketumpatan laser untuk mencapai kesan kimpalan pengaliran haba atau lebur dalam. kimpalan, apabila pancaran laser berhenti berfungsi, refluks logam cecair, pemejalan selepas pembentukan sendi.
Terdapat dua bentuk utama kimpalan titik laser: kimpalan titik laser berdenyut dan kimpalan titik laser berterusan. Tenaga puncak rasuk laser kimpalan laser berdenyut adalah tinggi, tetapi peranan masa adalah pendek, biasanya digunakan untuk aloi magnesium, aloi aluminium dan kimpalan logam ringan lain; pancaran laser kimpalan titik laser berterusan secara amnya kuasa purata adalah tinggi, peranan laser masa adalah panjang, dan digunakan untuk kimpalan keluli. Kimpalan titik laser dalam kimpalan badan kereta berbanding dengan kimpalan titik rintangan mempunyai kelebihan bukan sentuhan, trajektori kimpalan titik boleh direka secara bebas, untuk memenuhi permintaan untuk kimpalan berkualiti tinggi bahan badan kereta di bawah jurang pusingan yang berbeza.
- Proses Kimpalan Berayun Laser
Kimpalan pendulum laser ialah teknologi kimpalan laser baharu yang dicadangkan dalam beberapa tahun kebelakangan ini, yang telah mendapat perhatian yang meluas. Prinsip utama teknologi ini adalah untuk mengintegrasikan kumpulan cermin bergetar dalam kepala kimpalan laser untuk merealisasikan ayunan pancaran laser yang cepat, teratur, berskala kecil, untuk mencapai kesan rasuk bergerak ke hadapan dan kacau semasa kimpalan laser. .
Trajektori ayunan utama kimpalan ayunan laser termasuk: ayunan melintang, ayunan membujur, ayunan bulat dan ayunan tak terhingga. Proses kimpalan ayunan laser untuk proses kimpalan badan kereta mempunyai kelebihan yang ketara, kerana peranan ayunan pancaran laser dengan ketara boleh mengubah keadaan aliran kolam cair, jadi bukan sahaja dalam jenis kimpalan bahan badan kereta yang sama boleh menghapuskan kecacatan yang tidak tergabung. , penghalusan bijirin dan menghalang keliangan; tetapi juga meningkatkan badan kereta bahan yang berbeza kimpalan bahan yang berbeza tidak cukup bercampur, kimpalan sifat mekanikal masalah miskin.
- Proses kimpalan rasuk berbilang laser
Pada masa ini, laser gentian boleh dipasang di kepala kimpalan melalui modul pemisah rasuk akan menjadi pancaran laser tunggal menjadi pancaran laser berbilang.
Kimpalan laser berbilang rasuk adalah bersamaan dengan menggunakan pelbagai sumber haba dalam proses kimpalan, boleh diselaraskan melalui pengagihan tenaga rasuk, supaya rasuk yang berbeza untuk mencapai fungsi yang berbeza, seperti: ketumpatan tenaga yang lebih tinggi rasuk adalah rasuk utama, bertanggungjawab untuk kimpalan gabungan dalam, ketumpatan tenaga yang lebih rendah daripada sub-rasuk boleh dibersihkan pada permukaan bahan dan panaskan, meningkatkan bahan pada kadar penyerapan tenaga sinar laser.
- Proses kimpalan penerbangan laser
Teknologi kimpalan penerbangan laser adalah jenis teknologi kimpalan laser berkecekapan tinggi baharu, kecekapan kimpalan tinggi, trajektori kimpalan boleh direka bentuk secara bebas.
Prinsip asas kimpalan penerbangan laser ialah apabila pancaran laser berlaku pada X, Y dua cermin cermin pengimbasan, sudut cermin dikawal melalui pengaturcaraan bebas, supaya dapat merealisasikan pesongan pancaran laser pada mana-mana sudut.
Proses kimpalan laser badan auto tradisional, terutamanya bergantung pada robot kimpalan untuk memacu kepala kimpalan laser untuk pergerakan yang disegerakkan, untuk mencapai kesan kimpalan. Walau bagaimanapun, bilangan kimpalan badan kereta, panjang kimpalan adalah panjang, gerakan salingan berulang robot kimpalan serius mengehadkan kecekapan kimpalan badan kereta. Sebaliknya, kimpalan penerbangan laser hanya perlu melaraskan sudut reflektor untuk merealisasikan kimpalan rasuk dalam julat tertentu. Oleh itu, aplikasi teknologi kimpalan penerbangan laser dalam kimpalan badan kereta dapat meningkatkan kecekapan kimpalan dengan ketara, dan mempunyai prospek aplikasi yang luas.
