Introduzione
Cume u corpu di u veiculu hè u trasportatore di altre parti di u veiculu, a so tecnulugia di fabricazione determina direttamente a qualità di fabricazione generale di u veiculu.A saldatura hè un prucessu di produzzione impurtante in u prucessu di fabricazione di carrozzeria di l'automobile.Attualmente, e tecnulugia di saldatura aduprate per a saldatura di u corpu di l'automobile includenu principalmente a saldatura in punti di resistenza, a saldatura MIG, a saldatura MAG è a saldatura laser.
A tecnulugia di saldatura laser cum'è una tecnulugia avanzata di saldatura d'integrazione optoelettromeccanica, cumparatu cù a tecnulugia tradiziunale di saldatura di u corpu di l'automobile, hà i vantaghji di una alta densità d'energia, una velocità di saldatura rapida, una piccula tensione di saldatura è deformazione, è una bona flessibilità.
A struttura di u corpu di l'automobile hè cumplessa, è i so cumpunenti sò principarmenti di pareti sottili è curve.A saldatura di u corpu di l'automobile hè affruntata cù qualchi difficultà, cum'è cambiamenti in u materiale di u corpu, diverse spessi di parti di u corpu, trajettoria di saldatura diversificata è forme di articulazione.Inoltre, a saldatura di a carrozzeria di l'automobile hà elevate esigenze di qualità di saldatura è efficienza di saldatura.
Basatu nantu à i paràmetri di u prucessu di saldatura appropritatu, a saldatura laser pò assicurà l'alta forza di fatigue è a resistenza à l'impattu di i cumpunenti chjave di a carrozzeria di a vittura, per assicurà a qualità di saldatura è a vita di serviziu di a carrozzeria.A tecnulugia di saldatura laser pò adattà à diverse forme di articulazione, diversi spessori è diversi tipi di materiale di saldatura di parti di u corpu di l'auto, per risponde à i bisogni flessibili di a fabricazione di u corpu auto.Per quessa, a tecnulugia di saldatura laser hè un mezzu tecnicu impurtante per ottene u sviluppu di alta qualità di l'industria automobilistica.
Tecnulugia di saldatura laser di u corpu di l'automobile
Tecnulugia di saldatura à penetrazione profonda laser di a carrozzeria di l'automobile
U principiu di u prucessu di saldatura à penetrazione profonda di laser (Figura 1) hè u seguitu: quandu a densità di putenza laser righjunghji un certu livellu, a superficia di u materiale vaporizes, furmendu una serratura.Quandu a pressione di vapore di metallu in u pirtusu righjunghji un equilibriu dinamicu cù a pressione statica è a tensione di a superficia di u liquidu circundante, u laser pò esse irradiatu à u fondu di u pirtusu attraversu a serratura, è cù u muvimentu di u fasciu laser, un continuu. saldatura hè furmatu.Durante u prucessu di saldatura à penetrazione profonda di laser, ùn ci hè micca bisognu di aghjunghje flussu o riempimentu ausiliari, è i materiali di a pezza di u travagliu ponu esse saldati inseme.
FIG.1 Schema schematicu di u prucessu di saldatura à penetrazione profonda laser
A saldatura ottenuta da a saldatura à penetrazione profonda laser hè generalmente liscia è diritta, è a deformazione hè chjuca, chì conduce à migliurà a precisione di fabricazione di u corpu di l'automobile.L'alta forza di trazione di a saldatura assicura a qualità di saldatura di u corpu di l'automobile.A vitezza di saldatura hè veloce, chì conduce à migliurà l'efficienza di a pruduzzioni di saldatura.
In u prucessu di saldatura di u corpu di l'automobile, l'usu di u prucessu di saldatura à penetrazione profonda laser pò riduce assai u nùmeru di pezzi, stampi è arnesi di saldatura, riducendu cusì u pesu di u corpu è i costi di produzzione.In ogni casu, u prucessu di saldatura à penetrazione profonda di laser hà una tolleranza povera per a distanza di assemblea di e parti saldate, è a distanza di assemblea deve esse cuntrullata trà 0,05 è 2 mm.Se u gap di l'assemblea hè troppu grande, i difetti di saldatura cum'è i pori saranu.
A ricerca attuale mostra chì a saldatura cù una bona forma di superficia, menu difetti interni è eccellenti proprietà meccaniche pò esse ottenute ottimisendu i paràmetri di prucessu di a saldatura à penetrazione profonda laser in a saldatura di u listessu materiale di u corpu di l'automobile.L'eccellenti proprietà meccaniche di a saldatura ponu risponde à i bisogni di i cumpunenti di saldatura di u corpu di l'automobile.Tuttavia, in a saldatura di u corpu di l'automobile, a tecnulugia di saldatura à penetrazione profonda laser dissimili rapprisentata da a lega d'aluminiu è l'azzaru ùn hè micca maturu.Ancu se e cuciture di saldatura cù prestazioni eccellenti ponu esse ottenute agghiuncennu strati di transizione, u mecanismu di influenza di diversi materiali di strati di transizione nantu à a strata IMC è u so mecanismu d'azzione nantu à a microstruttura di saldatura ùn sò micca chjaru, è più ricerca hè necessaria.
Prucessu di saldatura di riempimentu di filu laser di corpu di l'automobile
U principiu di u prucessu di saldatura di filu di filler laser hè u seguitu: una unione saldata hè furmata da pre-riempimentu di un filu di saldatura specificu in a saldatura o alimentendu u filu di saldatura simultaneamente durante u prucessu di saldatura laser.Questu hè equivalente à inserisce materiale di filu di saldatura approssimativamente omogeneu in a piscina di saldatura durante a saldatura à penetrazione profonda di laser.U schema schematicu di u prucessu di saldatura di filu di filler laser hè mostratu in Figura 2.
FIG.2 Schema schematicu di u prucessu di saldatura di riempimentu di filu laser
In cunfrontu cù a saldatura à penetrazione profonda laser, a saldatura à filu laser di riempimentu hà dui vantaghji in a saldatura di u corpu di l'auto: prima, pò migliurà assai a tolleranza di u distaccu di l'assemblea trà e parti di u corpu di l'auto da saldare, è risolve u prublema chì a saldatura à penetrazione profonda laser. esige troppu spaziu di groove;Siconda, a distribuzione di tissuti di l'area di saldatura pò esse migliurata usendu fili di saldatura cù diversi cuntenuti di cumpusizioni, è poi u rendiment di saldatura pò esse regulatu.
In u prucessu di a fabricazione di a carrozzeria di l'automobile, u prucessu di saldatura di riempimentu di filu laser hè principalmente utilizatu per a saldatura di parti in lega d'aluminiu è in acciaio di u corpu.In particulare in u prucessu di saldatura di parti in lega d'aluminiu di a carrozzeria di l'automobile, a tensione di a superficia di a piscina fusa hè chjuca, chì hè faciule per guidà à u colapsu di a piscina fusa, è u prucessu di saldatura di riempimentu di filu laser pò risolve megliu u prublema di colapsu di piscina fusa. fondendu u filu di saldatura.
Tecnulugia di brasatura laser di a carrozzeria di l'automobile
U principiu di u prucessu di saldatura laser hè u seguitu: u laser hè utilizatu cum'è una fonte di calore, u fasciu laser hè illuminatu à a superficia di u filu di saldatura dopu esse focalizatu, u filu di saldatura hè funnutu, u filu fusu gocce è hè pienu trà u filu di saldatura. parti à esse saldati, è effetti metallurgia cum'è fusione è diffusione accade trà u filler metallu è u workpiece, tantu ca lu workpiece hè culligatu.A cuntrariu di u prucessu di saldatura di riempimentu di filu laser, u prucessu di brasatura laser funde solu u filu è ùn fonde micca a pezza da saldare.A brasatura laser hà una bona stabilità di saldatura, ma a forza di tensione di a saldatura hè bassa.FIG.3 mostra l'applicazione di u prucessu di brasatura laser in a saldatura di u coperchio di l'automobile.
FIG.3 Applicazione di brasatura laser in l'automobile: (a) saldatura laser di u cappucciu posteriore;(b) Schema schematicu di brasatura laser
In u prucessu di saldatura di u corpu di l'automobile, u prucessu di brasatura laser hè principalmente di saldatura di e parti di u corpu cù esigenza di forza di l'articulazione bassa, cum'è a saldatura trà u coperchio superiore è u muru laterale di u corpu, a saldatura trà e parti superiore è inferiore di u troncu. coperta, etc., Volkswagen, Audi è altri mudelli high-fini di u top cover sò cù prucessu di brasing laser.
I difetti principali in a cucitura di saldatura di brasatura laser di u corpu di l'automobile includenu u morsu di u bordu, a porosità, a deformazione di saldatura, etc. I difetti ponu esse suppressi ovviamente aghjustendu i paràmetri di u prucessu è utilizendu prucessu di brasatura laser multi-focus.
Tecnulugia di saldatura à arcu laser compositu di a carrozzeria di l'automobile
U principiu di u prucessu di saldatura compositu laser-arcu hè u seguitu: utilizendu dui fonti di calore di laser è arcu per agisce nantu à a superficia di u travagliu per esse saldatu à u stessu tempu, u pezzu hè funnutu è solidificatu per furmà una saldatura.A figura 4 mostra u schema schematicu di u prucessu di saldatura compositu laser-arc.
FIG.4 Schema schematicu di u prucessu di saldatura compositu laser-arcu
Laser-arc composite welding hà i vantaghji di a saldatura di laser è di saldatura d'arcu: prima, sottu à l'azzione di doppia fonte di calore, a velocità di saldatura hè migliurata, l'input di calore hè chjucu, a deformazione di saldatura hè chjuca, è e caratteristiche di a saldatura laser. sò mantinuti;Siconda, hà una megliu capacità di ponte è una più grande toleranza di u distaccu di l'assemblea;Terzu, u tassu di solidificazione di a piscina fusa hè lentu, chì hè favurèvule à eliminà i difetti di saldatura cum'è pori è cracke, è migliurà a struttura è u funziunamentu di a zona affettata da u calore.Quartu, per via di l'effettu di l'arcu, pò saldà materiali cù alta riflettività è alta conductività termale, è a gamma di materiali d'applicazione hè più larga.
In u prucessu di a fabricazione di a carrozzeria di l'automobile, u prucessu di saldatura compositu laser-arcu hè principalmente di saldare cumpunenti di lega d'aluminiu di u corpu è metalli dissimilari d'aluminiu-acciaio, è a saldatura hè realizata per e parti cù grandi spazii di assemblea, cum'è a saldatura di parti di a porta di vittura, perchè u gap assemblea hè favurèvule à u ghjocu di u spettaculu ponte di saldatura compositu laser-arcu.In più, a tecnulugia di saldatura composite arcu laser-MIG hè ancu appiicata à a pusizione di u fasciu laterale di u corpu Audi.
In u prucessu di saldatura di u corpu di l'automobile, a saldatura laser-arcu compositu hà u vantaghju di una tolleranza di gap più grande di a saldatura laser unica, ma a pusizione relativa di u laser è l'arcu, i paràmetri di saldatura laser, i paràmetri di l'arcu è altri fattori deve esse cunsideratu cumpletu.U cumpurtamentu di trasferimentu di calore è di massa in a saldatura laser-arcu hè cumplessu, in particulare u miccanisimu di regulazione di l'energia è a regulazione di u grossu IMC è di a struttura in a saldatura di materiale dissimilari ùn hè sempre chjaru, è più ricerca hè necessaria.
Altri prucessi di saldatura laser di u corpu di l'automobile
A saldatura à penetrazione profonda di laser, a saldatura di riempimentu di filu laser, a saldatura laser è a saldatura composita à arcu laser è altri prucessi di saldatura sò stati teorii più maturi è applicazioni pratiche estensive.Cù a migliione di i requisiti di l'industria automobilistica per l'efficienza di a saldatura di u corpu è l'aumentu di a dumanda di saldatura di materiali dissimili in a fabricazione di l'automobile ligera, a saldatura laser spot, laser swing welding, multi-laser beam welding è laser flight welding sò state prestate attenzione. à.
Prucessu di saldatura à puntu laser
Laser spot welding hè una tecnulugia avanzata di saldatura laser, chì hà i vantaghji di a velocità di saldatura veloce è di alta precisione di saldatura.U principiu di basa di a saldatura laser spot hè di fucalizza u fasciu laser à un certu puntu nantu à a parte da saldare, in modu chì u metallu à u puntu hè istantaneamente fondu, aghjustendu a densità laser per ottene a saldatura di cunduzzione termale o l'effettu di saldatura di fusione profonda. , quandu u fasciu laser si ferma à agisce, u reflow di metallu liquidu, solidificatu per furmà una articulazione.
Ci sò duie forme principali di saldatura à puntu laser: saldatura à puntu laser pulsata è saldatura à puntu laser cuntinuu.L'energia di punta di u fasciu laser di saldatura laser pulsata hè alta, ma u tempu d'azzione hè cortu, generalmente utilizatu per a saldatura di lega di magnesiu, lega d'aluminiu è altri metalli ligeri.A putenza media di u fasciu laser in a saldatura laser cuntinuu hè altu, u tempu d'azzione laser hè longu, è hè largamente utilizatu in a saldatura d'acciaio.
In quantu à a saldatura di u corpu di l'automobile, paragunata à a saldatura à punti di resistenza, a saldatura à punti laser hà i vantaghji di senza cuntattu, a traiettoria di saldatura spot pò esse cuncepita indipindente, ecc. materiali di u corpu di l'automobile.
Prucessu di saldatura à swing laser
Laser swing welding hè una nova tecnulugia di saldatura laser pruposta in l'ultimi anni, chì hè stata largamente preoccupata.U principiu di sta tecnulugia hè: integrendu un gruppu di galvanometru nantu à a testa di saldatura laser, u fasciu laser hè rapidamente, ordinatu è in una piccula gamma, in modu di ottene l'effettu di u fasciu laser chì si move in avanti mentre si agita.
I traiettori principali di swing in u prucessu di saldatura di swing laser includenu swing transversale, swing longitudinale, swing circular è swing infinitu.U prucessu di saldatura à swing laser hà vantaghji significativi in a saldatura di u corpu di l'automobile.Sutta l'azzione di u swing di fasciu laser, u statu di flussu di a piscina fusa hè cambiatu significativamente.Dunque, u prucessu ùn pò micca solu eliminà u difettu senza fusione, ottene u raffinamentu di granu è supprime a porosità in a saldatura di u stessu materiale di u corpu di l'automobile.Inoltre, pò ancu migliurà i prublemi, cum'è a mistura insufficiente di diversi materiali è poveri proprietà meccaniche di saldature in a saldatura di materiali eterogenei di u corpu di l'automobile.
Prucessu di saldatura multi-laser
Attualmente, u laser di fibra ottica pò esse divisu in più fasci laser da un modulu splitter installatu in a testa di saldatura.A saldatura multi-laser hè equivalente à applicà parechje fonti di calore in u prucessu di saldatura, aghjustendu a distribuzione di l'energia di u fasciu, i diversi fascii ponu ottene diverse funzioni, cum'è: u fasciu cù una densità di energia più alta hè u fasciu principale, rispunsevuli di prufonda. saldatura di penetrazione;A densità di energia più bassa di u fasciu pò pulisce è preriscalda a superficia di u materiale, è aumenta l'assorbimentu di l'energia di u fasciu laser da u materiale.
U materiale d'acciaio galvanizatu d'alta resistenza hè largamente utilizatu in a carrozzeria di l'automobile.A tecnulugia di saldatura multi-laser pò migliurà u cumpurtamentu di l'evaporazione di u vapore di zincu è u cumpurtamentu dinamicu di a piscina fusa in u prucessu di saldatura di piastra d'acciaio galvanizatu, migliurà u prublema di sputtering, è rinfurzà a forza di tensione di saldatura.
Prucessu di saldatura di volu laser
A tecnulugia di saldatura di volu laser hè una nova tecnulugia di saldatura laser, chì hà una alta efficienza di saldatura è pò esse cuncepita indipindente.U principiu di basi di saldatura di volu laser hè chì quandu u fasciu laser hè incidente nantu à i specchi X è Y di u specchiu di scanning, l'Angle di u specchiu hè cuntrullatu da una prugrammazione indipendente per ottene a deviazione di u fasciu laser à ogni Angle.
A saldatura laser tradiziunale di u corpu di l'automobile si basa principalmente in u muvimentu sincronu di a testa di saldatura laser guidata da un robot di saldatura per ottene l'effettu di saldatura.Tuttavia, l'efficienza di saldatura di u corpu di l'automobile hè severamente limitata da u muvimentu ripetitivu di u robot di saldatura per via di u gran numaru di saldature è di a longa lunghezza di saldature.In cuntrastu, a saldatura di volu laser solu bisognu di aghjustà l'Angle di u specchiu per ottene a saldatura in una certa gamma.Per quessa, a tecnulugia di saldatura di volu laser pò migliurà significativamente l'efficienza di saldatura è hà ampie prospettive di applicazione.
Riassuntu è prospettiva
Cù u sviluppu di l'industria di l'automobile, a futura tecnulugia di saldatura di u corpu hà da cuntinuà à sviluppà in dui aspetti: prucessu di saldatura è tecnulugia intelligente.
Carrozzeria di l'automobile, in particulare u corpu di u veiculu di l'energia nova, si sviluppa in a direzzione di u pesu ligeru.Lega ligera, materiali compositi è materiali dissimili seranu più largamente utilizati in u corpu di l'automobile, u prucessu di saldatura laser convenzionale hè difficiule di risponde à i so bisogni di saldatura, cusì u prucessu di saldatura d'alta qualità è efficiente diventerà a tendenza di u sviluppu futuru.
Nta l'ultimi anni, i prucessi emergenti di saldatura laser, cum'è a saldatura à swing laser, a saldatura multi-laser, a saldatura à u volu laser, etc., sò state ricerche teoriche preliminari è esplorazione di prucessu in termini di qualità di saldatura è efficienza di saldatura.In u futuru, hè necessariu unisce strettamente u prucessu di saldatura laser emergente cù materiali ligeri è sceni di saldatura di materiali dissimili di a carrozzeria di l'automobile, fà una ricerca approfondita nantu à u disignu di a traiettoria di swing laser, u mecanismu d'azzione di l'energia multi-laser. è u migliuramentu di l'efficienza di saldatura di volu, è scopre un prucessu di saldatura di u corpu di l'automobile ligera matura.
A tecnulugia di saldatura laser di u corpu di l'automobile hè assai integrata cù a tecnulugia intelligente.A percepzione in tempu reale di u statu di saldatura laser di u corpu di l'automobile è u cuntrollu di feedback di i paràmetri di u prucessu ghjucanu un rolu decisivu in a qualità di saldatura.L'attuale tecnulugia di saldatura laser intelligente hè usata soprattuttu per a pianificazione di a traiettoria di pre-saldatura è u seguimentu è l'ispezione di qualità post-saldatura.In casa è in l'esteru, a ricerca nantu à a rilevazione di difetti di saldatura è u cuntrollu adattativu di i paràmetri hè sempre in a fase iniziale, è a tecnulugia di cuntrollu adattativu di i paràmetri di saldatura laser ùn hè micca stata applicata in a fabricazione di u corpu di l'automobile.
Dunque, in vista di e caratteristiche di l'applicazione di a tecnulugia di saldatura laser in u prucessu di saldatura di u corpu di l'automobile, un sistema di sensazione intelligente per a saldatura laser cù multisensori avanzati cum'è u core è un sistema di cuntrollu di robot di saldatura d'alta velocità è d'alta precisione deve esse. sviluppatu in u futuru per assicurà a vera-tempu è a precisione di tutti l'aspettu di a tecnulugia di saldatura laser intelligente.Apertura u ligame di "pianificazione di trajectoria pre-saldatura - cuntrollu adattativu paràmetru di rilevazione in linea di qualità di saldatura dopu a saldatura" per assicurà un processu di alta qualità è efficiente.
Tempu di Postu: 16-Oct-2023