Die Laserschweißtechnologie als optoelektronische Integration fortschrittlicher Schweißtechnologie weist im Vergleich zur herkömmlichen Karosserieschweißtechnologie eine hohe Energiedichte, Schweißgeschwindigkeit, Schweißspannung und kleine Verformung auf, ist flexibel und so weiter.
Daher ist die Laserschweißtechnik ein wichtiges technisches Mittel zur Verwirklichung der qualitativ hochwertigen Entwicklung der Automobilindustrie. Chutian Zhonggu Lianchuang beschreibt in diesem Artikel ausführlich die Anwendung des Laserschweißens beim Karosserieschweißen!
Derzeit werden im Bereich des Karosserieschweißens hauptsächlich Laserschweißverfahren eingesetzt, darunter das Lasertiefschmelzschweißen, das Laserzusatzdrahtschweißen, das Laserlöten und das Laserlichtbogenschweißen von Verbundwerkstoffen.
Laser-Tiefschweißverfahren für Karosserien
Laser-Tiefschmelzschweißen bezieht sich auf die Laserleistungsdichte, die ein bestimmtes Niveau erreicht, so dass die Materialoberflächenverdampfung und die Bildung eines Schlüssellochs, der Lochmetalldampfdruck und der statische Druck und die Oberflächenspannung der umgebenden Flüssigkeit ein dynamisches Gleichgewicht erreichen können, das der Laser erreichen kann durch das Schlüsselloch bis zum Boden des Lochs gestrahlt werden, zusammen mit der Bewegung des Laserstrahls, um eine kontinuierliche Schweißnaht zu bilden. Beim Laser-Tiefschmelzschweißverfahren muss kein Hilfsflussmittel oder Füllstoff hinzugefügt werden, da das Material des Werkstücks vollständig in einem verschweißt wird.
Die durch Laser-Tiefschmelzschweißen erhaltene Schweißnaht ist im Allgemeinen glatt und gerade mit geringer Verformung, was zur Verbesserung der Fertigungsgenauigkeit der Karosserie beiträgt; die Schweißnaht weist eine hohe Zugfestigkeit auf, was die Qualität des Karosserieschweißens gewährleistet; Die Schweißgeschwindigkeit ist hoch, was zur Verbesserung der Schweißproduktionseffizienz beiträgt.
Beim Karosserieschweißen kann das Laser-Tiefschmelzschweißverfahren die Schweißanforderungen des Karosseriegruppenschweißens und -schweißens erfüllen. In der Karosseriegruppe wird das Schweißen hauptsächlich für Karosseriedach-, Seiten-, Tür- und andere Schweißbereiche verwendet, im Karosserieschweißen wird es hauptsächlich für unterschiedliche Stärken, unterschiedliche Dicken und unterschiedliche Beschichtungen des Stahlschweißens verwendet.
Laserdrahtfüllschweißverfahren für Karosserien
Beim Laser-Drahtfüllschweißen handelt es sich um ein Verfahren zur Herstellung einer Schweißverbindung durch Vorfüllen der Schweißnaht mit einem bestimmten Draht oder synchrones Zuführen des Drahtes während des Laserschweißprozesses. Dies entspricht der gleichzeitigen Zuführung eines nahezu homogenen Drahtmaterials in das Schweißbad mit dem Laser-Tiefschmelzprozess.
Im Vergleich zum Laser-Tiefschmelzschweißen hat das Laser-Fülldrahtschweißen beim Karosserieschweißen zwei Vorteile: Zum einen wird die Toleranz des Montagespalts zwischen den zu schweißenden Karosserieteilen deutlich verbessert, um das Problem des Laser-Tiefschmelzschweißens zu lösen Fasenspalt ist zu groß; Die zweite besteht darin, den Schweißbereich durch die Verwendung unterschiedlicher Zusammensetzungsgehalte des Drahtes zu verbessern, um die Verteilung des Schweißbereichs zu verbessern und dann die Leistung der Schweißnaht zu regulieren.
Bei der Herstellung von Automobilkarosserien wird das Laserschweißen mit Fülldraht hauptsächlich zum Schweißen von Karosserien aus Aluminiumlegierungen und Stahlteilen eingesetzt. Insbesondere beim Schweißen von Aluminiumlegierungsteilen der Karosserie ist die Oberflächenspannung des Schmelzbads gering, was leicht zum Zusammenbruch des Schmelzbads führen kann, und der Laserschweißdrahtschweißprozess kann das Problem der Schmelze lösen Durch das Aufschmelzen des Schweißdrahtes beim Laserschweißen kommt es in stärkerem Maße zum Beckenkollaps.
Laserlötprozess für Karosseriefüller
Beim Laserlöten wird ein Laser als Wärmequelle verwendet. Der Laserstrahl wird nach der Fokussierung der Strahlung auf die Drahtoberfläche fokussiert, so dass der Draht schmilzt, die Drahttropfen schmelzen und der Füllstoff zwischen dem Werkstück, dem Lötmaterial und dem Werkstück zwischen dem metallurgischen Effekt der Auflösung und Diffusion geschweißt werden soll , damit das Werkstück den Effekt der Verbindung erzielt.
Im Gegensatz zum Laserdrahtfüllschweißverfahren schmilzt beim Laserlöten nur der Draht, nicht aber das zu verschweißende Werkstück. Laserlöten weist eine gute Schweißstabilität auf, die Zugfestigkeit der erhaltenen Schweißnaht ist jedoch gering.
Beim Schweißen von Automobilkarosserien dient das Laserlöten hauptsächlich dazu, die Anforderungen an die Verbindungsfestigkeit beim Schweißen von Karosserieteilen zu erfüllen, z des Schweißens usw.
Laser-Lichtbogen-Verbundschweißverfahren für Automobilkarosserien
Laser-Lichtbogen-Verbundschweißen ist die gleichzeitige Verwendung von Laser und Lichtbogen zweier Wärmequellen an der Oberfläche des zu schweißenden Werkstücks, so dass das Werkstück durch das Schmelzen und Erstarren nach der Bildung der Schweißnaht einen Verbundschweißprozess durchläuft.
Das Laser-Lichtbogen-Verbundschweißen kombiniert die Vorteile des Laserschweißens und des Lichtbogenschweißens. Eine davon übernimmt die Rolle einer doppelten Wärmequelle. Die Schweißgeschwindigkeit kann verbessert werden, sodass der Wärmeeintrag kleiner wird und die Schweißverformung gering ist, um die Eigenschaften beizubehalten Beim Laserschweißen hat das zweite eine bessere Überbrückungsfähigkeit, die Montagespalttoleranz ist größer; Drittens verlangsamt sich die Erstarrungsgeschwindigkeit des Schmelzbades, was zur Beseitigung von Poren, Rissen und anderen Schweißfehlern beiträgt und zur Verbesserung der Organisation der Wärmeeinflusszone und der Leistung beiträgt; Viertens ist es aufgrund der Rolle des Lichtbogens möglich, Materialien mit hohem Reflexionsvermögen und hoher Wärmeleitfähigkeit zu schweißen, was ein breiteres Anwendungsspektrum für Materialien ermöglicht.
Bei der Herstellung von Karosserien wird das Laser-Lichtbogen-Verbundschweißverfahren hauptsächlich zum Schweißen von Karosseriekomponenten aus Aluminiumlegierungen und Aluminiumlegierung-Stahl-Verbindungen unterschiedlicher Metalle verwendet, hauptsächlich für den Montagespalt größerer Teile zum Schweißen, wie z. B. Autotürteile Dies liegt an der Position der Schweißstelle, da der Montagespalt beim Laser-Lichtbogen-Verbundschweißen eine Rolle bei der Überbrückungsleistung spielen kann.
Andere Laserschweißverfahren für Automobilkarosserien
Laser-Tiefschmelzschweißen, Laser-Fülldrahtschweißen, Laserlöten und Laser-Lichtbogen-Verbundschweißen sowie andere Schweißverfahren im Karosserieschweißen verfügen über eine ausgereiftere theoretische Forschung und ein breites Spektrum praktischer Anwendungen.
Da die Anforderungen der Automobilindustrie an die Effizienz des Karosserieschweißens steigen und die Nachfrage nach dem Schweißen heterogener Materialien in der Leichtbaufertigung von Automobilen zunimmt, wird außerdem der Anwendung von Laserpunktschweißen, Laseroszillationsschweißen, Mehrstrahllaserschweißen und Laserflugschweißen Beachtung geschenkt beim Schweißen von Automobilkarosserien.
- Laserpunktschweißverfahren
Das Laserpunktschweißen ist eine fortschrittliche Laserschweißtechnologie mit herausragenden Vorteilen wie schneller Schweißgeschwindigkeit und hoher Schweißpräzision. Das Grundprinzip des Laserpunktschweißens besteht darin, den Laserstrahl auf einen Punkt auf die zu schweißenden Teile zu fokussieren, so dass das Metall am Punkt des sofortigen Schmelzens durch Anpassen der Laserdichte den Effekt des Wärmeleitungsschweißens oder Tiefschmelzens erzielt Schweißen, wenn der Laserstrahl nicht mehr funktioniert, Rückfluss des flüssigen Metalls, Erstarrung nach der Bildung von Verbindungen.
Es gibt zwei Hauptformen des Laserpunktschweißens: gepulstes Laserpunktschweißen und kontinuierliches Laserpunktschweißen. Die Spitzenenergie des Laserstrahls beim gepulsten Laserpunktschweißen ist hoch, aber die Rolle der Zeit ist kurz. Sie wird im Allgemeinen zum Schweißen von Magnesiumlegierungen, Aluminiumlegierungen und anderen Leichtmetallen verwendet. Kontinuierliches Laserpunktschweißen Laserstrahl im Allgemeinen ist die durchschnittliche Leistung hoch, die Laserzeit ist lang und wird zum Stahlschweißen verwendet. Das Laserpunktschweißen beim Karosserieschweißen bietet im Vergleich zum Widerstandspunktschweißen die Vorteile einer berührungslosen Punktschweißbahn, die unabhängig gestaltet werden kann, um den Anforderungen an ein qualitativ hochwertiges Schweißen von Karosseriematerialien bei unterschiedlichen Überlappungsspalten gerecht zu werden.
- Laseroszillierender Schweißprozess
Das Laserpendelschweißen ist eine neue Laserschweißtechnologie, die in den letzten Jahren vorgeschlagen wurde und große Beachtung gefunden hat. Das Hauptprinzip dieser Technologie besteht darin, die Vibrationsspiegelgruppe in den Laserschweißkopf zu integrieren, um die schnelle, geordnete, kleinräumige Schwingung des Laserstrahls zu realisieren und so den Effekt zu erzielen, dass sich der Strahl beim Laserschweißen vorwärts bewegt und rührt .
Die Hauptschwingungsbahn des Laseroszillationsschweißens umfasst: Querschwingung, Längsschwingung, Kreisschwingung und unendliche Schwingung. Der Laseroszillationsschweißprozess für den Automobilkarosserienschweißprozess hat erhebliche Vorteile, da die Oszillation des Laserstrahls den Fließzustand des Schmelzbades erheblich verändern kann, sodass nicht nur beim Schweißen derselben Art von Automobilkarosserien nicht verschmolzene Defekte beseitigt werden können , Kornverfeinerung und Hemmung der Porosität; Aber auch die Verbesserung der Automobilkarosserie aus unterschiedlichen Materialien beim Schweißen unterschiedlicher Materialien ist nicht ausreichend gemischt, was das Problem der schlechten mechanischen Schweißeigenschaften zur Folge hat.
- Multi-Laserstrahl-Schweißverfahren
Derzeit kann der Faserlaser im Schweißkopf installiert werden, indem das Strahlteilungsmodul einen einzelnen Laserstrahl in mehrere Laserstrahlen umwandelt.
Das Mehrstrahl-Laserschweißen entspricht der Anwendung mehrerer Wärmequellen im Schweißprozess und kann durch die Energieverteilung des Strahls angepasst werden, sodass unterschiedliche Strahlen unterschiedliche Funktionen erreichen, z. B. eine höhere Energiedichte des Strahls als Hauptstrahl Beim Tiefschmelzschweißen kann die geringere Energiedichte des Unterstrahls auf der Materialoberfläche gereinigt und vorgewärmt werden, wodurch die Energieabsorptionsrate des Materials durch den Laserstrahl erhöht wird.
- Laserflugschweißverfahren
Die Laser-Flugschweißtechnologie ist eine neue Art hocheffizienter Laserschweißtechnologie, hohe Schweißeffizienz, Schweißbahn kann unabhängig entworfen werden.
Das Grundprinzip des Laserflugschweißens besteht darin, dass beim Auftreffen des Laserstrahls auf die beiden X- und Y-Spiegel des Scanspiegels der Winkel des Spiegels durch die unabhängige Programmierung gesteuert wird, um die Ablenkung des Laserstrahls zu realisieren jeder Winkel.
Der traditionelle Laserschweißprozess für Karosserien basiert hauptsächlich auf Schweißrobotern, die den Laserschweißkopf für eine synchronisierte Bewegung antreiben, um den Schweißeffekt zu erzielen. Allerdings ist die Anzahl der Schweißnähte an der Automobilkarosserie groß, die Schweißlänge groß und die wiederholte Hin- und Herbewegung des Schweißroboters schränkt die Schweißeffizienz der Automobilkarosserie erheblich ein. Im Gegensatz dazu muss beim Laserflugschweißen nur der Winkel des Reflektors angepasst werden, um das Schweißen des Strahls innerhalb eines bestimmten Bereichs zu realisieren. Daher kann der Einsatz der Laserflugschweißtechnologie beim Karosserieschweißen die Schweißeffizienz erheblich verbessern und bietet breite Anwendungsaussichten.
