Laserhitsaustekniikka ja -sovellukset autoteollisuudessa

Nov 16, 2021 Jätä viesti

Autoteollisuus on tuotantosuuntautunut, paljon prosessointia ja testausta vaativa toimiala, ja se on myös yksi laserteknologian laajimmin käytetyistä toimialoista. Turvallisuus, mukavuus, energiansäästö ja ympäristönsuojelu ovat aina olleet maailman autoteollisuuden kehityksen teemana. Yksi tärkeimmistä prosessointimenetelmistä nykyaikaisessa autotuotannossa, laserteknologiassa, sen kehitys on pääasiassa tämän teeman ympärillä ja yhdistettynä erikoisalan ominaisuuksiin. Laserhitsausprosessin etujen, korkean tehokkuuden ja hyvän joustavuuden ansiosta autojen keveyden ja turvallisuuden lisääntyvän käsitteen ansiosta laserhitsaus- ja leikkausprosessiin kiinnitetään enemmän huomiota ja sitä käytetään laajalti autoteollisuudessa.

laser welding

Laseritsesulatushitsaus eli kaksi tai useampi osa hitsauksesta sulatetaan ja lopuksi jäähdytetään ja kondensoidaan yhdeksi. Tässä hitsausmenetelmässä ei tarvitse lisätä apuvirtausta tai täyteainetta ja se hitsataan kokonaan yhteen käyttämällä itse työkappaleen materiaalia.

Kun laserpisteen säteilyttämä tehotiheys työkappaleen pinnalla saavuttaa yli 106 W / cm2, työkappale kuumennetaan nopeasti lasersäteilyn alaisena ja sen pintalämpötila nousee kiehumispisteeseen hyvin lyhyessä ajassa metallin sulamiseksi ja höyrystymiseksi. muodostaen ohuen reiän, joka on täytetty metallihöyryllä nestemäiseen metalliin. Kun metallihöyryn rekyylipaine tasapainotetaan nestemäisen metallin pintajännityksen ja painovoiman kanssa, pieni reikä ei jatka syventymistä ja muodosta syvän ja vakaan pienen reiän. Pienen reiän ympärillä on hitsausallas. Pieni reikä liikkuu laserin mukana. Pienen reiän sulkemisen jälkeen muodostetaan hitsaus lasersyvän tunkeutumishitsauksen toteuttamiseksi.

Ajoneuvojen korien valmistuksessa laserhitsaustekniikan käyttö voi parantaa tuotesuunnittelun joustavuutta, alentaa valmistuskustannuksia, parantaa ajoneuvon korin jäykkyyttä ja parantaa tuotteiden kilpailukykyä. Laserhitsaus on nopeampaa, joten hitsausliitoksen lämpövaikutusalue on pienempi kuin muilla hitsausmenetelmillä, eikä hitsausmuodonmuutoksia juuri esiinny. Tällä tavalla ajoneuvon korin rakenne ja yhteensopivuus, oven kannen ja sivuseinän tasaisuus ja tiivistysvaikutus, tuulilasin ja tuuliikkunan yhteensopivuus ja tiivistys sekä laadukas liitos Monikerroksisia levyjä voidaan parantaa huomattavasti ajoneuvon rungon korkean lujuuden saavuttamiseksi.

laser processing

Lisäksi, koska nykyaikaiset autojen korit käyttävät enimmäkseen galvanoitua teräslevyä tai korkealaatuista lujaa terästä, jos perinteistä pistehitsaustekniikkaa käytetään, kolmikerroksisen levyn ja galvanisoinnin vuoksi on käytettävä suurta hitsausvirtaa ja hitsauspainetta, mikä johtaa väistämättä hitsauspisteiden laadun heikkenemiseen ja vakaviin hitsauspisteiden muodonmuutoksiin, mikä johtaa kokoonpanon laadun heikkenemiseen. Ainoa käyttökelpoinen tapa on käyttää keskitaajuista pistehitsaustekniikkaa ja laserfuusiohitsaustekniikkaa. Itse pistehitsauksen kannalta hitsauspisteen lujuus voi olla erittäin korkea, mutta osat, joissa ei ole hitsauspisteitä, erotetaan silti ajoittain. Ajoneuvon korin kokonaislujuudella mitattuna lujuus on pienempi kuin yhdeksi hitsatulla laserhitsauksella.

Pistehitsauksen epäjatkuvuus ja sen omat ominaisuudet: esimerkiksi hitsauspiste on helppo muotoilla, varsinkin kun hitsataan kolmikerroksista levyliitosta, galvanoitua levyliitosta ja korkealujuusteräsliitosta, hitsausmuodonmuutos on suuri, mikä johtaa tasaisuuden ja halkeamien vähentäminen hitsauskohdassa, ja pistehitsaus vähentää perusmetallin lämpövaikutusten vyöhykkeen lujuutta hitsauskohdan ympärillä. Ajoneuvon vakavassa törmäyksessä murtumakohta on usein täällä.