Vzhledem k výhodám vysoké hustoty energie, hluboké penetrace, vysoké přesnosti a silné přizpůsobivosti bylo laserové svařování široce oceňováno v oborech letectví, strojírenství, elektronika, automobilový průmysl, stavba lodí a jaderná energetika. Zejména v automobilové výrobě se laserové svařování široce používá při montáži karoserií i při výrobě automobilových dílů.
Vzhledem ke svým výhodám, jako je vysoká hustota energie, hluboká penetrace, vysoká přesnost a vysoká přizpůsobivost, bylo laserové svařování široce oceňováno v oborech letectví, strojírenství, elektronika, automobilový průmysl, stavba lodí a jaderná energetika. Zejména v automobilové výrobě se laserové svařování široce používá při montáži karoserií i při výrobě automobilových dílů. Podle příslušných statistik je 50% až 70% autodílů ve vyspělých evropských a amerických průmyslových zemích dokončeno laserovým zpracováním. Mezi nimi se hlavně používá laserové svařování a řezání. Laserové svařování se stalo standardním procesem v automobilové výrobě.
Technologie aplikace laserového svařování
1.Laserová svařovací technologie pro karosérii automobilů
Karoserie automobilu je typická tenká deska a skořepinová struktura. Je vyrobena z nízkolegované vysoce pevné tenké ocelové desky ražením, řezáním a tvarováním do krytu a je sestavena svařováním. Počet svařovacích bodů v sestavě karoserie může dosáhnout několika tisíc. Tradiční svařování používá proces bodového odporového svařování. Proces odporového bodového svařování používá dvě elektrody ke stlačování obrobku ze dvou směrů, natlakování a napájení těchto dvou klínů k vytvoření pájeného spoje mezi kontaktními povrchy a svařování obrobků k sobě. Aby byly splněny požadavky na lepení a tvar, musí být mezi pájenými spoji udržován určitý interval. Během bodového svařování jsou svařovací kleště svařovány pod okrajem obrobku a šířka příruby musí být 16 mm; zatímco laserové svařování je jednostranné svařování, šířka příruby je pouze 5 mm. Změna bodového svařování na laserové svařování může ušetřit 40 kg oceli na auto.
Úzké a hluboké svary vytvořené laserovým svařováním snadno pronikají obrobkem. Neexistuje žádný mechanický kontakt mezi laserovou hlavou a svařovanými částmi a nedochází k mechanickému namáhání při zpracování. Pevnost v tahu a únava laserového svaru jsou ekvivalentní pevnosti základního materiálu a splňují požadavky na únosnost. To může snížit tloušťku materiálu součásti a snížit tělesnou hmotnost. Současně, protože laserové svařování je řízeno počítačem, má silnou flexibilitu a ovladatelnost a může svařovat dveře, přepážky, převody, přístrojové desky se speciálními tvary. Ve spojení s přenosovými systémy a roboty z optických vláken můžete automatizovat montážní linky pro automobily.
2.Laserská přizpůsobovací technologie
Technologie svařování laserem na míru je jednou z nejúspěšnějších a zjevných výhod laserového svařování v automobilovém průmyslu. Když automobilový průmysl poprvé aplikoval plechy svařované na míru, mělo to hlavně vyřešit problém nedostatečné šířky ocelové desky válcované válcovací stolicí a splnit požadavky automobilového průmyslu na široké plechy pomocí technologie svařované na míru. S rozvojem automobilového průmyslu se plechy svařované na míru vyvíjejí ve směru desek s rozdílnou tloušťkou a ocelové plechy různých tloušťek lze svařovat na míru. V této době bylo skutečně dosaženo účelu svařovaných ocelových plechů na míru. Vynález technologie laserem svařovaných desek byl poprvé použit při výrobě Audi 100 v roce 1985. Technologií svařování laserem na míru je výběr ocelových plechů s různými třídami, typy, třídami a tloušťkami oceli podle výkonnostních požadavků různých částí. karoserie automobilu během výroby laserového karoserie. Laserovým řezáním a svařováním na míru se některé části karoserie automobilu, jako jsou boční stěny, podlahové desky, vnitřní dveře dveří, sloupky atd. (Viz obrázek 1), vzájemně svařují a poté lisují, aby se snížila hmotnost karoserie vozidla, přičemž se zajistí síla karoserie vozidla. Tato technika má řadu výhod:
1) Snižte počet dílů a zařízení a postupů pro velké množství lisovacích procesů. Svařování na míru může být vytvořeno integrálně. Podle různých požadavků na pevnost různých částí se plechy různých tlouštěk svaří dohromady a pak se znovu razí. Současně může být zlepšena přesnost karoserie a může být sníženo velké množství zařízení pro zpracování ražby, procesů a forem.
2) Snižte hmotnost komponenty. Díky použití různých ocelových desek pro spojování mohou být povlečené ocelové desky použity ke zvýšení životnosti dílů, které jsou snadno zkorodované, tenčí ocelové desky mohou být použity pro díly, které nesou zatížení nebo lehká zatížení, a vysoce pevné oceli desky lze použít pro díly, které nesou zatížení. Už nemusíte svařovat výztuhy, což výrazně zjednodušuje strukturu karoserie, čímž se snižuje spotřeba oceli a výrobní náklady, snižuje se hmotnost karoserie a nakonec se snižuje spotřeba energie automobilu.
3) Zlepšit konstrukční kvalitu a spolehlivost součástí. Protože se místo nepřetržitého bodového svařování a nýtování používá kontinuální svařování, je tuhost, upevnění a bezpečnost karoserie vozidla výrazně zlepšena.
4) Poskytuje možnost vyrábět vozidla s velkou karoserií. Kvůli omezením válcovacích stolic není možné vyrábět ocelové plechy, které jsou příliš široké, a automobilové požadavky na široké plechy jsou stále naléhavější. Použití laserového svařování na míru je efektivní a ekonomický proces. Svařování na míru laserem způsobuje, že vůz vypadá krajší a pohodlnější.
Optimalizujte design na základě analýzy struktury těla a vyberte několik typických ocelových plechů pro svařování na míru, které mohou zlepšit míru využití materiálu, eliminovat proces sekundárního zpracování a výrazně snížit počet forem. Po použití panelů na míru svařovaných v postranní výrobní lince společnosti Toyota Motor Corporation v Japonsku se počet dílů snížil o 66%, počet forem se snížil z 20 na 4 a zvýšila se míra využití materiálů z 40% až 65%. Při použití laserového svařování na míru může střední automobil ztratit 9 kg bez ovlivnění jeho síly.
V současné době velké zahraniční ocelářské společnosti intenzivně vyvíjejí výrobní linky svařování laserem na míru. ArcelorMittal má 35 výrobních linek pro svařování laserem a její produkty představují více než 50% evropského trhu; Italská společnost Solblank má ve výrobě 14 svařovacích linek přizpůsobených laserům a plánuje také zřízení 4 svařovacích linek přizpůsobených laserům ve Velké Británii a Spojených státech; ThyssenKrupp založil laserové společné podniky v Indonésii a Spojených státech (Detroit); British Steel zřídila specializované středisko (společnost), které může výrobcům automobilů poskytovat polotovary na míru; USA a Japonsko také obojí založily podobné společnosti. V současné době tvoří polotovary šité na míru vyráběné v západní Evropě 70% celkové světové produkce, 20% ve Spojených státech a 10% v Japonsku.