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汽车金属横梁结构钣金件采用激光焊接机焊接成为新卖点

文章源自:www.490230.com关键词:金属激光焊接机人气:时间:2017-11-08 23:02:40

汽车金属横梁结构钣金件采用激光焊接机焊接成为汽车销售的新卖点,以前大众汽车总是以激光焊接做为汽车销售一大卖点,因而广大消费者才对激光焊接汽车有着初次的认识,同时,随着汽车行业的竞争越来越激烈,激光焊接工艺技术在汽车的应用己经成为各大汽车巨大必需拥有的技术工艺与市场销售亮点,但传统的 汽车焊接均采用电阻焊,主要方法即为点焊,缝焊,对焊,凸焊。

 

汽车金属横梁结构钣金件采用激光焊接机焊接成为新卖点


那么什么是电阻焊呢?
电阻焊是将被焊工件压紧于两电极之间,并施以电流,利用电流流经工件接触面及邻近区域产生的电阻热效应将其加热到融化 或塑性状态,使之形成金属结合的一种方法。

什么是激光焊接?
激光焊接时以聚焦的激光束作为能源轰击焊件接缝所产生的能量进行焊接的方法。激光是上个世纪最伟大的发明之一,世界上 第一台激光器问世于1960年。激光焊接是将光能转化为热能达到融化工件进行焊接的目的。

3。几种最具代表的激光焊接技:
激光-电弧焊:激光焊接复合技术中应用较多的是激光-电弧复合焊接技术,主要目的是有效地利用电弧能量,在较小的激光功 率条件下获得较大的熔深,同时提高激光焊接对接头间隙的适应性,降低激光焊接的装配精度,实现高效率,高质量的焊接过 程。
激光-高频焊:该方法是在高频焊管的同时,采用激光对熔焊处进行加热,使待焊件在整个焊缝厚度上加热更加均匀,有利于 进一步提高焊管的质量和生产率。

4.运用激光焊的车型:
目前大众公司采用的激光焊接设备,是YAG固体激光焊发生器。主要应用在旗下的基于PQ35和PQ46平台的车型,如一汽大众的 老款速腾,迈腾,CC,上海大众的途安等。
就目前中国市场上而言,并不是只有大众汽车一家采用了激光焊接技术,也并不只是只有大众旗下的车型才采用了先进的激光 焊接技术,并且,作为国内的自主品牌,也有车型采用了激光焊接技术。
来自法国的PSA集团旗下的标致508和雪铁龙C5都采用了激光焊接技术。

标致508由华工激光旗下的FARLEY.LASERLAB法利莱的汽车白车身焊接提供,采用了车身激光焊接技术。

雪铁龙C5同样也采用了激光焊接技术,东风雪铁龙C5首创了中高级车先河,在车身上应用了ALW航空激光焊接技术,极大提升 了车身整体强度和密度。且不说ALW航空焊接技术这个销售噱头,我们可以知道的是,C5同样采用了激光焊接技术。

国内汽车厂商同样有车型采用激光焊接技术:中华骏捷。

华晨骏捷从德国KUKA公司引进车身焊装生产线,采用了大量机器人激光焊接设备,自动化程度极高,成功实现了车身高精密度 焊接,顶盖与侧围之间采用零间隙激光焊接,并且值得一提的是骏捷在车体等重要部分还特别应用了空腔防腐注蜡工艺(该技 术常常作为大众车的噱头),使整体车身寿命延长到8—10年。

来自美国品牌福特的蒙迪欧-致胜的车身同样采用了激光焊接技术,并且是在福特国产车型中首次采用了激光无缝焊接车身技 术。通用旗下的君威和君越同样采用了车身激光焊接技术。

这么多年来,激光焊接一直作为大众汽车引以为豪的技术,我只是想说,激光焊接并不只是你大众公司一家才有,并且激光焊 接技术并不是你大众公司的专利技术。

在20世纪90年代中期,BMW公司利用激光焊接机器人完成了BMW 5系列轿车的第一条焊缝,焊缝总长度达12m。到2003年7月,激 光焊接焊缝的总长度累计达到150万米。奥迪公司自然也不用说,当然也采用了全系激光焊接技术。但是值得肯定的是,宝马 和奥迪等大型车企从来没有以激光焊接的车身作为噱头来宣传旗下的车型。

5.激光焊就是噱头
不得不说,激光焊接技术作为极为先进的焊接技术,对车身整体强度的增加,还是起到了一定的帮助作用的,但是,并不是采 用了激光焊接技术的车辆就意味着你的生命可以完全得到保证了,任何超速行为都是车主在把生命肆意挥霍,前段时间中国富 豪在新加坡闯红灯导致车毁人亡的苦果,这说明车速快了,就算你全车都是激光焊接也没法拯救你的生命。

高端品牌的跑车几乎都采用了激光焊接技术,我在这里若说激光焊接技术不好,肯定会被谩骂,说我是托,但是我在这里想说 明的是,并不是只有大众汽车才采用了车身激光焊接技术,车身激光焊接技术在这些年已经发展地很成熟了,想要应用并不是 很困难。

激光焊接技术相对于普通的点焊,成本肯定会高很多,这是毋庸置疑的,特别是在前期购买大量的激光焊接机器人,这对于汽 车厂商来说,确实是一笔极大的开销。但是,激光焊接机器人因为都是编程操作,自动化操作,能在一定程度上节省汽车车身 焊接所需的时间,如此一来,就会在同样的时间里提高汽车的产量,对于那些真的产能不足的汽车厂商来说,是莫大的帮助, 当然对于那些对外宣称产能不足,暗地里却加价销售的汽车来说,有没有都无所谓。

目前,作为消费者,认为一辆车是否采用了激光焊接技术,判断的传统方法基本是观察 车顶的密封条,按照他们的说法就是,有密封条的就是点焊,没有密封条的就是激光焊接。
我在这里解释一下,这样的分辨方法,已经过时了。

采用这种方法的车友多数是从以前的大众的POLO车顶和B柱的连接处来看的,这种看起来很平顺的激光焊接称为对接焊,因此 不需要车顶密封胶条,而现在还有一种是目前采用比较广的激光搭界焊。先来看看POLO的车顶:
同样属于大众旗下的斯柯达昊锐的车顶,如果细看的话,是可以看到昊锐的车顶是有密封条的,那么我们把密封条拆了再看:
不少的车友都存在这样一个误区,认为如果厂家宣传某款车是车身采用了激光焊接技术,那就认为是全车都采用了激光焊接技 术,其实这样的观点是错误的,激光焊接技术是不可能做到整车所有的车身都采用激光焊接技术的,无论技术多么先进,一些 关键的地方只能用点焊,现在没有哪个厂商敢在汽车关键的结构部分采用激光焊接的。因为在汽车的主车架上焊接时需要进行 重叠焊接,激光焊接只能是一条线的结合,点焊能制造整个面的重叠焊接。

以下为斯柯达明锐车身采用激光焊接的部分:
简单说,激光焊接适合在进行汽车表面的材料进行平铺焊接,而不能进行重叠焊接,因为激光不能穿透到材料的背后,而在主 要车架焊接时,需要采用重叠焊接,这时点焊就派上用场了,因为点焊能穿过材料本身,能够使焊接更加坚固。所以,激光焊 接能使两个面板更好的吻合,在进行平面焊接时激光焊接好过点焊,但是在进行接触面大的,比如说圆柱体焊接时,点焊要好 过激光焊接。
所以,我们不能把所谓的激光焊接奉为神明,因为激光焊接技术其实在各个领域都有应用,在国内生产的汽车中,某些厂商确 实是第一家使用金属激光焊接机对车身结构进行激光焊接的汽车企业,但是并不代表你们可以把激光焊接吹得天花乱坠,甚至深入到了纳米层面去了。我们不 能因为被这样夸张的宣传蒙蔽了我们的眼睛,认为它是什么高科技。

 

汽车激光焊接机
所以根据上面的焊接的基本原理来说,激光焊接和点焊的基本原理是一样的,只是激光焊接是利用激光的热效应使材料融化, 而点焊是使用电流的热效应使材料融化。

 

6.使用激光焊的车就很安全吗

车身焊接技术可分为两大类:碰焊和激光焊接。碰焊又可分为点焊、缝焊和电弧焊等,其工作原理是将被焊接的构件紧紧的接 触在一起,用大电流瞬间融化接触点处的材料,使之融化连成一体。碰焊是很长时间以来普遍采用的车身焊接工艺,我们在电 视上看见的轿车全自动装配生产线上,闪着火花工作的就是碰焊机械臂。

激光焊接技术利用激光光束,在构件表面产生极高温度,在几毫秒内熔化,实现构件熔化结合。激光焊接的特点是被焊接构件 工件变形极小,几乎没有连接间隙,焊接深度/宽度比高,例如焊缝宽1毫米,深为5毫米,因此焊接极为牢固,表面焊缝宽度 很小,连接间隙实际为零。这些特点决定激光焊接有以下优点:
1)节省材料;
2)焊接精度高;
3)非接触焊接使表面加工质量高;
4)减少辅助零件和模具数量;
5)实现不等厚焊接减轻车身重量减少零件数量;
6)不会产生粉尘或飞边等;
7)焊缝细密比较长结合强度高。
8)密封性好;
在激光焊接的上述8个主要优点中,前7个可以说与轿车的碰撞安全性没有关系,如果有的话,也是可忽略不计的。剩下的就是 第8个优点。“焊缝细密比较长结合强度高”会提高车身的刚度,这是显然的,在一定程度上也提高了焊缝的强度。但车身刚 度因激光焊接的提高以及焊缝强度的提高,就能提高轿车的碰撞安全性吗?这个问题还可打比方地这样来提:有两把椅子,一 把是用普通钉子,另一把是用不锈钢钉子固定的,这不锈钢的强度是比普通钢的要好些,但不锈钢钉子就能提高椅子的承重能 力吗?

在轿车正面碰撞中,主要是依靠车身的前部以及吸能装置来缓冲撞击力,以减轻乘员舱变形,保护乘员免受大的伤害。这期间 激光焊接对减轻乘员舱的变形有明显的贡献吗?激光焊接的焊缝结合强度比较高,乘员舱采用碰焊焊接的焊缝结合强度相对会 低些,但从国内外大量的碰撞试验录像以及技术报告中,基本上就没有看到这样的结论:碰焊焊缝的结合强度如此之低,以至 于因焊缝的开裂(断裂)而导致乘员舱变形过大。从网上大家也可以看到大量的碰撞事故图片,车身即便发生了很大的变形, 又有几个因焊接强度不够而散了架。从碰撞吸能的角度看,如果碰撞区域的焊点和焊缝放生断裂,车身碰撞大变形区域的刚度 多少都会有些降低,这将有助于变形吸能,使乘员舱的变形相对会小些,在其它辅助安全系统的协同下,应该会提高乘员的安 全性。

无论是碰焊焊接还是激光焊接,焊缝区域的材料都会程度不同地变硬、变脆,刚度增加,不易变形。在轿车正面碰撞事故(或 试验)中,假设车身乘员舱的焊缝没有开裂(看到的情形都是这样的,否则乘员舱就挤扁了),当其它条件相同时,激光焊接 相对于碰焊焊接的焊缝强度的提高量,因为焊缝非常狭窄,材质较硬和较脆,焊缝并不能储存更多的变形能,因此激光焊接的 乘员舱的变形量,不会比碰焊焊接的乘员舱的变形量明显地小,在焊缝不开裂的情况下,激光焊接乘员舱与碰焊焊接乘员舱的 变形不会有明显的差异,也因此,两种焊接工艺本身并不会导致轿车碰撞安全性出现大的差异。根据上述粗略的分析,人们一 段时间以来强调“激光焊接能够提高轿车碰撞安全性”这样的结论,似乎还缺乏过硬的理论阐述,可靠的实验和碰撞事故统计 数据支持。

 

汽车激光焊接工艺


提高车身耐撞性能,主要是通过改进车身结构设计(例如有效的变形吸能装置、变形溃缩装置和发动机下沉通道等),而不是 通过改变焊接工艺来实现的。目前广泛使用的碰焊焊接工艺,是能够满足焊接强度技术要求的。碰焊焊接也许最终会被激光焊 接所替代,但并不主要是因为其焊接强度低,而是因为激光焊接工艺有着其它许多独有的优点,例如,装配精度高,表面加工 质量、耐腐蚀性和密封性好,车内噪声低等。
下面让我们对全文做一个简单总结:
1.但是在进行圆柱体等重叠焊接时,点焊的效果好,证据就是没有一家汽车厂家在汽车关键结构部分采用激光焊接的。
2。汽车的车身激光焊接工艺在进行平面焊接时,要比点焊的效果好。
3.激光焊接不是神乎其神的技术,没有涉及到纳米层面,不要被广告宣传蒙蔽了眼睛,也不要因为这样把某些厂家捧上了天。
4.激光焊接的成本无疑比点焊的成本要高。
5.采用了激光焊接技术的车型其售价也较高,购车时需要注意汽车的售价,做到合理消费。
6.在车身不是关键的部分,激光焊接技术比点焊(普通焊接)要好。

在现在如火如荼的汽车制造和销售行业,其实真正能够决定着汽车价格的因素,并不仅仅只是厂商利用了高科技的激光焊接加工技术,还有更多的往往是在消费者心中的口碑和品牌价值。

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