Cum'è u purtatore di altre parti di a vittura, a tecnulugia di fabricazione di a carrozzeria determina direttamente a qualità di fabricazione generale di a vittura. In u prucessu di fabricazione di carrozzerie, a saldatura hè un prucessu di pruduzzione impurtante. E tecnulugie di saldatura attualmente aduprate per a saldatura di carrozzerie includenu principalmente a saldatura à punti di resistenza, a saldatura prutetta da gas inerte fusu (saldatura MIG) è a saldatura à arcu prutettu da gas attivu fusu (saldatura MAG), è ancu a saldatura laser.
Cum'è una tecnulugia di saldatura avanzata cù integrazione ottica-meccanica, a tecnulugia di saldatura laser hà i vantaghji di alta densità di energia, velocità di saldatura rapida, bassa tensione di saldatura è deformazione, è bona flessibilità paragunata à a tecnulugia tradiziunale di saldatura di carrozzeria.
A struttura di a carrozzeria di l'auto hè cumplessa, è e parti di a carrozzeria sò principalmente cumpunenti à pareti sottili è curvi. A saldatura di e carrozzerie scontra difficultà di saldatura cum'è variazioni in i materiali di a carrozzeria, spessori variabili di e parti di a carrozzeria, diverse traiettorie di saldatura è forme di giunti. Inoltre, a saldatura di e carrozzerie automobile hà esigenze elevate in quantu à a qualità di a saldatura è l'efficienza di a saldatura.
Basatu annantu à parametri di prucessu di saldatura adatti, a saldatura laser pò assicurà una alta resistenza à a fatica è una tenacità à l'impattu di e parti chjave di a carrozzeria durante a saldatura, assicurendu cusì a qualità è a durata di vita di a saldatura di a carrozzeria. A tecnulugia di saldatura laser pò adattassi à a saldatura di parti di carrozzeria cù diverse forme di giunzione, diversi spessori è diversi tipi di materiale, rispondendu à a dumanda di flessibilità in a fabricazione di carrozzerie. Dunque, a tecnulugia di saldatura laser hè un mezzu tecnicu impurtante per ottene un sviluppu di alta qualità di l'industria automobilistica.
Prucessu di saldatura laser per carrozzerie automobilistiche
Principiu di u prucessu di saldatura à fusione prufonda laser: Quandu a densità di putenza laser righjunghji un certu livellu, a superficia di u materiale si vaporizza, furmendu cusì una serratura. Quandu a pressione di vapore metallicu in u foru righjunghji l'equilibriu dinamicu cù a pressione statica è a tensione superficiale di u liquidu circundante, u laser pò irradià attraversu a serratura finu à u fondu di u foru, è cù u muvimentu di u raghju laser, si forma una saldatura cuntinua. In u prucessu di saldatura à fusione prufonda laser, ùn ci hè bisognu di aghjunghje flussu ausiliariu o riempitore per saldà u materiale di a pezza in unu.
A saldatura ottenuta da a saldatura à fusione profonda laser hè generalmente liscia è dritta cù una piccula deformazione, ciò chì hè favurevule à migliurà a precisione di fabricazione di a carrozzeria. A resistenza à a trazione di a saldatura hè alta, ciò chì garantisce a qualità di saldatura di a carrozzeria. A velocità di saldatura hè rapida, ciò chì hè favurevule à migliurà l'efficienza di a produzzione di saldatura.
In u prucessu di saldatura di e carrozzerie, l'usu di u prucessu di saldatura à fusione prufonda laser pò riduce significativamente u numeru di pezzi, stampi è strumenti di saldatura, riducendu cusì u pesu mortu di a carrozzeria è i costi di pruduzzione. Tuttavia, u prucessu di saldatura à fusione prufonda laser hè menu tollerante à u spaziu di assemblaggio di i pezzi da saldà, è u spaziu di assemblaggio deve esse cuntrullatu trà 0,05 è 2 mm. Se u spaziu di assemblaggio hè troppu grande, si verificanu difetti di saldatura cum'è a porosità.
A ricerca attuale mostra chì in a saldatura di carrozzerie di u listessu materiale, ottimizendu i parametri di u prucessu di saldatura à fusione prufonda laser, hè pussibule ottene una saldatura cù una bona furmazione di superficia, menu difetti interni è eccellenti proprietà meccaniche. L'eccellenti proprietà meccaniche di a saldatura ponu risponde à i requisiti d'usu di i cumpunenti saldati di a carrozzeria. Tuttavia, in a saldatura di carrozzerie, l'acciaiu in lega d'aluminiu cum'è rappresentante di u prucessu di saldatura à fusione prufonda laser à metalli eterogenei ùn hè micca maturu, ancu s'è aghjunghjendu un stratu di transizione si pò ottene eccellenti prestazioni di a saldatura, ma i diversi materiali di u stratu di transizione nantu à u mecanismu d'influenza di u stratu IMC è u so effettu nantu à a microstruttura di u mecanismu di saldatura ùn sò micca chjari, necessitanu un studiu più approfonditu.
Prucessu di Saldatura di Riempimentu di Filu Laser per Carrozzeria Auto
U prucessu di saldatura à fusione laser hè basatu annantu à u principiu seguente: una giunzione saldata hè furmata pre-riempiendu a saldatura cù un filu specificu o alimentendu u filu simultaneamente durante u prucessu di saldatura laser. Questu hè equivalente à alimentà una quantità apprussimativamente omogenea di materiale di filu in u bagnu di saldatura durante a saldatura à fusione profonda laser. U diagrama sottu mostra u prucessu di saldatura à fusione laser.
In paragone cù a saldatura à fusione prufonda laser, a saldatura à riempimentu laser hà dui vantaghji in a saldatura di carrozzerie: prima, pò migliurà significativamente a tolleranza di u spaziu di assemblaggio trà e parti di carrozzerie da saldà è risolve u prublema di l'esigenza di un spaziu di bisellu elevatu per a saldatura à fusione prufonda laser; secondu, pò migliurà a distribuzione di i tessuti in a zona di saldatura aduprendu fili cù un cuntenutu di cumpusizione differente, è dopu regulà e prestazioni di saldatura.
In u prucessu di fabricazione di carrozzerie, u prucessu di saldatura cù riempimentu laser hè principalmente utilizatu per saldà parti di a carrozzeria in lega d'aluminiu è d'acciaiu. In particulare in u prucessu di saldatura di parti di lega d'aluminiu di carrozzerie, a tensione superficiale di u bagnu fusu hè chjuca, ciò chì pò facilmente purtà à u crollu di u bagnu fusu, mentre chì u prucessu di saldatura cù riempimentu laser pò risolve megliu u prublema di u crollu di u bagnu fusu per via di a fusione di u filu in u prucessu di saldatura laser.
Prucessu di brasatura laser di carrozzeria automobilistica
U prucessu di brasatura laser hè basatu annantu à u principiu seguente: Usendu un laser cum'è fonte di calore, u raghju laser hè focalizatu è irradiatu nantu à a superficia di u filu, u filu si fonde, u filu fusu gocciola è riempie a pezza da saldà, è effetti metallurgichi cum'è a fusione è a diffusione si verificanu trà u materiale di brasatura è a pezza, unendu cusì a pezza. À u cuntrariu di u prucessu di saldatura cù riempimentu laser, u prucessu di brasatura laser fonde solu u filu è micca a pezza da saldà. A brasatura laser hà una bona stabilità di saldatura, ma a resistenza à a trazione di a saldatura risultante hè bassa. A Figura 3 mostra l'applicazione di u prucessu di brasatura laser in a saldatura di u coperchio di u bagagliaio di l'automobile.
In u prucessu di saldatura di carrozzeria, u prucessu di brasatura laser hè principalmente adupratu per saldà e parti di a carrozzeria chì ùn necessitanu micca una alta resistenza di l'articulazione, cum'è a saldatura trà u coperchio superiore è i lati, a saldatura trà a parte superiore è inferiore di u coperchio di u bagagliaio, ecc. U coperchio superiore di VW, Audi è altri mudelli di fascia media è alta utilizanu tutti u prucessu di brasatura laser.
I difetti principali in i giunti brasati à laser di e carrozzerie di l'automobile includenu u rosicchiamentu di i bordi, a porosità, a deformazione di a saldatura, ecc., è i difetti ponu esse significativamente soppressi regulendu i parametri di u prucessu è aduprendu u prucessu di brasatura laser multi-focus.
Prucessu di saldatura cumposta à arcu laser per carrozzeria automobilistica
U principiu di u prucessu di saldatura cumposta laser-arcu hè u seguente: duie fonti di calore, laser è arcu, sò aduprate per agisce simultaneamente nantu à a superficia di a pezza da saldà, è a pezza hè fusa è solidificata per furmà una saldatura. U diagrama sottu mostra u prucessu di saldatura laser-arcu.
A saldatura cumposta laser-arcu combina i vantaghji di a saldatura laser è di a saldatura à arcu: prima, sottu l'azione di duie fonti di calore, a velocità di saldatura pò esse aumentata, l'apportu di calore diventa più chjucu, a deformazione di a saldatura hè chjuca, mantenendu e caratteristiche di a saldatura laser; secondu, una megliu capacità di bridging, a tolleranza di u gap di assemblaggio hè più grande; terzu, a velocità di solidificazione di u bagnu fusu diventa più lenta, ciò chì hè favurevule à l'eliminazione di pori, crepe è altri difetti di saldatura, migliurà l'urganizazione è e prestazioni di a zona affettata da u calore Quartu, grazia à l'arcu, hè capace di saldà materiali cù alta riflettività è alta conducibilità termica, cù una gamma più larga di materiali applicati.
In u prucessu di fabricazione di carrozzerie, u prucessu di saldatura cumposta laser-arcu hè principalmente a saldatura di cumpunenti in lega d'aluminiu di a carrozzeria è metalli dissimili in lega d'aluminiu-acciaiu, per u spaziu di assemblaggio di e parti più grande di a saldatura, cum'è a parte di a porta di a vittura di a pusizione di a saldatura, questu hè perchè u spaziu di assemblaggio hè favurevule à e prestazioni di bridging di a saldatura cumposta laser-arcu. Inoltre, a tecnulugia di saldatura cumposta laser-arcu MIG hè ancu applicata à a pusizione di a trave laterale di u tettu di a carrozzeria Audi.
In u prucessu di saldatura di carrozzerie, a saldatura cumposta laser-arcu hà u vantaghju di una grande tolleranza di gap paragunata à a saldatura laser unica, ma a saldatura cumposta laser-arcu richiede una cunsiderazione cumpleta di a pusizione relativa di u laser è di l'arcu, i parametri di saldatura laser, i parametri di l'arcu è altri fattori. U cumpurtamentu di trasferimentu di calore è di massa di u prucessu di saldatura laser-arcu hè cumplessu, in particulare a regulazione di l'energia di a saldatura di materiali eterogenei è u mecanismu di u spessore IMC è di a regulazione di i tessuti ùn hè ancu chjaru è richiede un ulteriore rinfurzamentu di a ricerca.
Altri prucessi di saldatura laser per carrozzerie automobilistiche
A saldatura à fusione profonda laser, a saldatura à riempimentu laser, a brasatura laser è a saldatura cumposta à arcu laser è altri prucessi di saldatura anu una teoria più matura è una vasta gamma di applicazioni pratiche. Cù l'aumentu di i requisiti di l'industria automobilistica per l'efficienza di a saldatura di a carrozzeria è di a dumanda di saldatura di materiali dissimili in a fabricazione ligera, a saldatura à punti laser, a saldatura à oscillazione laser, a saldatura à fasciu multi-laser è a saldatura à volu laser anu guadagnatu attenzione.
Prucessu di saldatura à punti laser
A saldatura à punti laser hè una tecnulugia avanzata di saldatura laser cù vantaghji eccezziunali di velocità di saldatura rapida è alta precisione di saldatura. U principiu basicu di a saldatura à punti laser hè di fucalizà u raghju laser nantu à un puntu di a parte da saldà, in modu chì u metallu in quellu puntu si scioglie istantaneamente, è aghjustendu a densità laser per ottene una saldatura à conduzione termica o un effettu di saldatura à fusione profonda, quandu u raghju laser smette di funziunà, u metallu liquidu refluisce, si solidifica è forma una giunzione.
Ci sò duie forme principali di saldatura à punti laser: a saldatura à punti laser pulsata è a saldatura à punti laser cuntinua. U fasciu laser in a saldatura à punti laser pulsata hà una energia di piccu elevata, ma u tempu d'azione hè cortu, è hè generalmente adupratu per a saldatura di metalli leggeri cum'è leghe di magnesiu è leghe d'aluminiu. In a saldatura à punti laser cuntinua, u fasciu laser hà una putenza media elevata è un tempu d'azione laser longu, è hè principalmente adupratu per a saldatura di l'acciaiu.
In a saldatura di carrozzerie, paragunata à a saldatura à punti per resistenza, a saldatura à punti laser hà i vantaghji di una traiettoria di saldatura à punti senza cuntattu è autocuncepita, chì pò risponde à a dumanda di saldatura di alta qualità sottu à diverse lacune di sovrapposizione di materiali di carrozzerie.
Prucessu di saldatura à oscillazione laser
A saldatura à oscillazione laser hè una nova tecnulugia di saldatura laser chì hè stata pruposta in l'ultimi anni è hà ricevutu una larga attenzione. U principiu di sta tecnulugia hè di ottene una oscillazione rapida, ordinata è chjuca di u fasciu laser integrandu un specchiu oscillante in a testa di saldatura laser, ottenendu cusì l'effettu di mischjà u fasciu mentre si move in avanti durante a saldatura laser.
E principali traiettorie d'oscillazione in u prucessu di saldatura à oscillazione laser includenu: oscillazione trasversale, oscillazione longitudinale, oscillazione circulare è oscillazione infinita. U prucessu di saldatura à oscillazione laser hà vantaghji significativi in a saldatura di carrozzerie, postu chì u statu di flussu di u bagnu di fusione hè cambiatu significativamente da l'oscillazione di u fasciu laser, dunque u prucessu pò eliminà i difetti non fusi, ottene un raffinamentu di u granu è supprime a porosità in a saldatura di u listessu materiale di carrozzeria, è migliurà i prublemi di miscelazione insufficiente di diversi materiali è di scarse proprietà meccaniche di a cucitura di saldatura in a saldatura di materiali di carrozzeria dissimili.
Prucessu di saldatura à fasciu multi-laser
Attualmente, i laser à fibra ponu esse aduprati per dividisce un unicu fasciu laser in parechji fasci laser aduprendu un modulu di divisione di u fasciu installatu in a testa di saldatura. A saldatura multi-fasciu laser hè equivalente à l'applicazione di parechje fonti di calore in u prucessu di saldatura. Aghjustendu a distribuzione di l'energia di u fasciu, diversi fasci ponu ottene diverse funzioni, cume: u fasciu cù una densità di energia più alta hè u fasciu principale, rispunsevule di a saldatura à fusione profonda; u sottofasciu cù una densità di energia più bassa pò pulisce è preriscaldà a superficia di u materiale è aumentà l'assorbimentu di l'energia di u fasciu laser da u materiale.
U prucessu di saldatura à fasciu multi-laser pò migliurà u cumpurtamentu d'evaporazione di u vapore di zincu è u cumpurtamentu dinamicu di u bagnu di fusione durante a saldatura di lamiere d'acciaio galvanizzate, migliurà u prublema di spruzzi è aumentà a resistenza à a trazione di a cucitura di saldatura.
Prucessu di saldatura à volu laser
A tecnulugia di saldatura à volu laser hè una nova tecnulugia di saldatura laser cù alta efficienza di saldatura è cuncepimentu autonomu di a traiettoria di saldatura. U principiu basicu di a saldatura à volu laser hè chì quandu u raghju laser hè incidente nantu à i specchi X è Y di u specchiu di scansione, l'angulu di u specchiu hè cuntrullatu per mezu di a prugrammazione autonoma per ottene a deflessione di u raghju laser à qualsiasi angulu.
Tradizionalmente, a saldatura laser di e carrozzerie si basa principalmente nantu à u robot di saldatura per azionà a testa di saldatura laser per un muvimentu sincronu per ottene l'effettu di saldatura. Tuttavia, u muvimentu alternativu ripetitivu di u robot di saldatura limita assai l'efficienza di a saldatura di e carrozzerie per via di u grande numeru di saldature è di a longa lunghezza di e saldature. In cuntrastu, a saldatura à volu laser pò esse ottenuta in un certu intervallu semplicemente aghjustendu l'angulu di u riflettore. Dunque, a tecnulugia di saldatura à volu laser pò migliurà significativamente l'efficienza di a saldatura è hà una larga prospettiva d'applicazione.
Riassuntu
Cù u sviluppu di l'industria automobilistica, l'avvene di a tecnulugia di saldatura di a carrozzeria continuerà à sviluppassi sia in u prucessu di saldatura sia in a tecnulugia intelligente.
A carrozzeria di l'auto, in particulare a nova carrozzeria di i veiculi energetichi, si sviluppa in a direzzione di a leggerezza. Leghe leggere, materiali cumposti è materiali eterogenei saranu più largamente aduprati in e carrozzerie di l'auto, u prucessu di saldatura laser cunvinziunale hè difficiule di risponde à i so requisiti di saldatura, dunque un prucessu di saldatura di alta qualità è efficiente diventerà a tendenza di sviluppu futura.
In l'ultimi anni, i prucessi emergenti di saldatura laser, cum'è a saldatura à oscillazione laser, a saldatura à fasciu laser multiplu, a saldatura à volu laser, ecc., sò stati in a qualità di a saldatura è l'efficienza di a saldatura di a ricerca teorica iniziale è di l'esplorazione di u prucessu. U futuru deve esse u prucessu emergente di saldatura laser è i materiali leggeri di carrozzeria, a saldatura di materiali eterogenei è altri scenarii strettamente cumminati, u disignu di a traiettoria di l'oscillazione di u fasciu laser, u mecanismu d'azione di l'energia di u fasciu laser multiplu è u miglioramentu di l'efficienza di a saldatura à volu è altri aspetti di a ricerca approfondita per esplorà un prucessu di saldatura di carrozzeria leggera maturu.
A tecnulugia di saldatura laser di e carrozzerie hè stata prufundamente integrata cù a tecnulugia intelligente, a rilevazione in tempu reale di u statu di a saldatura laser di e carrozzerie è u cuntrollu di feedback di i parametri di u prucessu anu un rolu decisivu in a qualità di a saldatura. L'attuale tecnulugia di saldatura laser intelligente hè aduprata principalmente per a pianificazione è u seguimentu di e traiettorie prima di a saldatura è l'ispezione di qualità dopu a saldatura. A ricerca naziunale è straniera in a rilevazione di difetti di saldatura è a regulazione adattiva di i parametri hè sempre in i so primi tempi, è a tecnulugia di cuntrollu adattiva di i parametri di u prucessu di saldatura laser ùn hè stata applicata in a fabricazione di carrozzerie.
Dunque, per l'applicazione di a tecnulugia di saldatura laser in e caratteristiche di u prucessu di saldatura di a carrozzeria, u futuru deve esse sviluppatu cù un sistema di rilevamentu intelligente di saldatura laser multi-sensore avanzatu è un sistema di cuntrollu di robot di saldatura d'alta velocità è d'alta precisione per assicurà chì a tecnulugia intelligente di saldatura laser in tempu reale è a precisione di ogni ligame, attraversu u ligame "pianificazione di a traiettoria di pre-saldatura - parametri di saldatura cuntrollu adattivu post-saldatura ispezione in linea di qualità", per assicurà una trasfurmazione di alta qualità è efficiente.
L'impresa d'automatizazione laser Maven si cuncentra nantu à l'industria laser da 14 anni, simu specializati in a saldatura laser, avemu una macchina di saldatura laser à bracciu roboticu, una macchina di saldatura laser automatica da tavulu, una macchina di saldatura laser portatile, in più, avemu ancu una macchina di saldatura laser, una macchina di taglio laser è una macchina di incisione per marcatura laser, avemu parechji casi di soluzioni di saldatura laser, sè site interessatu pudete sempre cuntattateci.
Data di publicazione: 09 dicembre 2022
