激光焊接与激光切割助力汽车轻量化的实现

国际金属加工网 2017年02月14日

当前,随着能源结构的调整和环保要求的提高,汽车工业正在向着轻量化方向发展,有数据显示汽车质量每下降10%,油耗约下降3%~5%。汽车轻量化不仅可以有效降低能源消耗,增加汽车使用功能,更可以降低生产成本,提升汽车品质,为汽车减重已经成为汽车制造的重要方向。

实现汽车轻量化的重要途径

当然,汽车轻量化并不只是单单减轻汽车重量那么简单的事,而是在保证汽车品质上,将更多的新材料运用于汽车功能件、结构件中,让汽车零部件的性能更加优异,同时重量更轻,保证汽车行驶过程中减少对能源的消耗,达到多重效果。

与汽车自身质量下降相对应,汽车轻量化技术主要通过以下几种途径来实现:轻质材料的比重不断攀升,铝合金、镁合金、钛合金、高强度钢、塑料、粉末冶金、生态复合材料及陶瓷等的应用;结构优化和零部件的模块化设计水平不断提高,如采用前轮驱动、高刚性结构和超轻悬架结构等来达到轻量化的目的,计算机辅助集成技术(包括CAD/CAE/CAO)和结构分析等技术的发展;促使汽车制造业在成形方法和联接技术上不断创新。

在以上三种实现汽车轻量化途径中,新材料的加工、汽车结构化与模块化的设计和形成方法、连接技术的进步都需要相应的工艺革新才能实现。在这三种途径中,激光切割和激光焊接就以独特的优势,成为了实现汽车轻量化的重要技术手段。

激光焊接与激光切割革新轻量化工艺

汽车制造是一个庞大的系统工程,需要一系列工艺技术合力完成。近几年,以激光加工、工业机器人、数字化控制为代表的先进技术正在不断推动汽车制造业的升级,而激光作为一种先进的加工方式,注定将为汽车制造业的发展带来革命性突破。目前激光技术在汽车制造领域主要集中于激光焊接、激光切割、激光弱化、激光打标、激光调阻以及激光再制造等应用。

激光在汽车制造中最重要的优点体现在其先进的非接触式的加工方式,在汽车白车身、汽车电子、钢材加工等领域对于加工技术的革新起到了重要作用。在铝合金、镁合金、钛合金等新材料的应用上,相较于以往的切割方式,激光切割效率更快、精度更高,并且对这些难加工材料来说,激光切割更加容易实现,激光技术的进步也让这些新材料的应用从理想变为了现实,从而让新材料得以在汽车轻量化中得以实现。

结构化和模块化是将传统汽车制造中分散的零部件进行整合,从整体性上实现汽车原有功能,从而降低重量,实现轻量化。而结构化和模块化的实现,在很大程度上依赖于连接技术的进步。传统的生产方式,有的是靠螺丝紧固,有的是靠胶粘连接,传统方法并不能满足现代汽车制造中对精密性和坚固性的要求,并且新材料的应用,也让传统方法略显劣势。而激光焊接是无接触性的,在加工过程中,可以不触碰产品就能实现精密焊接,在连接的坚固性、无缝性、精密性和清洁性上实现了工艺的跨越式进步,将成为未来重要的成型方式。

激光技术对于汽车轻量化起到了重要作用,从而大大提升汽车性能及安全性,未来激光技术在汽车领域应用前景广阔。

慕尼黑上海光博会为您提供最前沿的激光技术

市场对激光技术的需求,也带动了激光产业的极大发展,越来越多的企业积极研发,创新激光技术。作为全球知名的激光应用博览会——慕尼黑上海光博会将汇聚全球众多知名的激光企业,为观众呈现全方位的激光助力汽车轻量化的解决方案。

将于2017年3月14日举办的慕尼黑上海光博会特设激光生产与加工技术专区,汇聚大族激光、华工激光、盛雄激光、泰德激光、奔腾楚天等众多激光企业,并联手ABB、发那科、史陶比尔、库卡等自动化企业,为观众呈现自动化领域的激光加工技术。并同期举办“汽车主题路线”,展示激光技术上下游创新产品和技术,为汽车专业用户开启一场独特的汽车技术之旅。届时将有来自于比亚迪、上汽大众、江淮、吉利等多家知名汽车企业的观众前来了解最前沿的激光技术在汽车轻量化中的应用。

激光加工技术是实现汽车轻量化的重要途径之一。在未来要想实现对激光技术的更好运用,必须要系统地进行激光与材料相互作用机理、激光加工过程无损检测和控制等基础理论研究,建立激光加工工艺方法和工艺参数的优化数据库;研究不同材料的激光切割方式,开展激光切割、焊接、精细烧蚀、直接快速成型、激光涂敷、激光辅助切削加工等理论的研究,开发激光三维切割工艺技术,建立工艺参数数据库及专家系统;研究激光深熔焊接理论,开发激光三维焊接技术与装备;研究不同板厚、不同汽车材料,尤其是轻量化材料的激光加工拼焊技术与装备。

汽车在人们生活中的地位越来越重要,已从单一的代步出行工具逐渐变成移动生活办公场所,这就催化了汽车向着智能化、高端化、多元化的方向发展。同时,随着国内经济的日益繁荣和环保标准的提高,国民对汽车的需求量逐年上升的同时,对环保型汽车的需求也将更加旺盛,在实现这一要求的时候,激光焊接和激光切割起到的作用将越来越重要。

 


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