På grund af dens fordele ved høj energitæthed, dyb penetrering, høj præcision og stærk tilpasningsevne er lasersvejsning blevet meget værdsat inden for rumfarts-, maskiner, elektronik, bilindustrien, skibsbygning og kerneknologi. Især inden for bilproduktion er lasersvejsning blevet udbredt brugt i både kropssamling og produktion af bildele.
På grund af dets fordele såsom høj energitæthed, dyb penetrering, høj præcision og stærk tilpasningsevne, er lasersvejsning blevet meget værdsat inden for rumfarts-, maskin-, elektronik-, bil-, skibsbygnings- og kernenergiteknik. Især inden for bilproduktion er lasersvejsning blevet udbredt brugt i både kropssamling og produktion af bildele. I henhold til relevant statistik afsluttes 50% til 70% af bildele i udviklede europæiske og amerikanske industrilande ved laserbehandling. Blandt dem er lasersvejsning og -skæring hovedsageligt anvendt. Lasersvejsning er blevet en standardproces i bilproduktion.
Laser svejsning applikation teknologi
1. Lasersvejsningsteknologi til bilkrop
Karosseriet er en typisk tynd plade og skalstruktur. Den er lavet af tynd stålplade med lav legering med høj styrke ved at stempling, skære og forme til et låg og samles ved svejsning. Antallet af svejsepunkter i karrosserienheden kan nå flere tusinde. Den traditionelle svejsning anvender resistensspotsvejsningsprocessen. Motstandspotsvejseprocessen bruger to elektroder til at komprimere arbejdsemnet fra to retninger, trykke og give strøm til de to skødestykker til dannelse af et loddeforbindelse mellem kontaktfladerne og svejs arbejdsemnerne sammen. For at imødekomme bindings- og formkrav skal der opretholdes et vist interval mellem loddefugene. Under punktsvejsning svejses svejsetangene under kanten af emnet, og flangebredden skal være 16 mm; mens lasersvejsning er ensidig svejsning, er flangebredden kun 5 mm. Ændring af punktsvejsning til lasersvejsning alene kan spare 40 kg stål pr. Bil.
De smalle og dybe svejsninger dannet ved lasersvejsning trænger let ind i emnet. Der er ingen mekanisk kontakt mellem laserhovedet og de dele, der skal svejses, og der er ingen bearbejdningsmekanisk spænding. Trækstyrken og træthedestyrken i lasersvejssømmen svarer til basismaterialets styrke og opfylder kravene til bæreevne. Dette kan reducere tykkelsen af komponentmaterialet og reducere kropsvægten. På grund af lasersvejsningen styres af computeren har den samtidig stærk fleksibilitet og manøvrerbarhed og kan svejse døre, baffel, gear, instrumentpanel med specielle former. Sammen med fiberoptiske transmissionssystemer og robotter kan du automatisere bilmonteringslinjer.
2.Laser skræddersyet teknologi
Lasertilpasset svejseteknologi er en af de mest succesrige og indlysende fordele ved lasersvejsning i bilindustrien. Da bilindustrien først anvendte skræddersvejsede plader, var det hovedsageligt at løse problemet med utilstrækkelig bredde af stålpladen, der rulles af valsemøllen, og for at imødekomme bilindustriens krav til brede plader gennem skræddersvejset teknologi. Med udviklingen af bilindustrien udvikles skræddersvejsede plader i retning af differentielle tykke plader, og stålplader med forskellige tykkelser kan skræddersyges. På dette tidspunkt er formålet med skræddersvejsede stålplader til biler virkelig opnået. Opfindelsen af lasertilpasset svejset pladeteknologi blev først anvendt i produktionen af Audi 100 i 1985. Laser skræddersyet svejsningsteknologi er at vælge stålplader med forskellige stålkvaliteter, typer, kvaliteter og tykkelser i henhold til ydeevne krav til forskellige dele af bilens karosseri under fremstilling af laserlegemer. Gennem laserskæring og skræddersyet svejsning svejses visse dele af bilens karosseri, såsom sidevægge, gulvplader, indvendige døre, søjler osv. (Se figur 1) og stemples derefter for at reducere køretøjets vægt, samtidig med at man sikrer styrken på køretøjets karosseri. Denne teknik har en række fordele:
1) Reducer antallet af dele og udstyr og procedurer for et stort antal stemplingsprocesser. Skræddersvejsning kan integreres. I henhold til de forskellige krav til styrke for forskellige dele svejses plader med forskellige tykkelser sammen og stemples derefter igen. Samtidig kan præcisionen af bilkroppen forbedres, og et stort antal stemplingbehandlingsudstyr, processer og forme kan reduceres.
2) Reducer komponentvægten. På grund af brugen af forskellige stålplader til splejsning kan overtrukne stålplader bruges til at øge levetiden for dele, der let korroderes, kan tyndere stålplader bruges til dele, der ikke bærer belastninger eller lette belastninger, og stål med høj styrke plader kan bruges til dele, der bærer belastning. Det er ikke længere nødvendigt at svejse afstivere, hvilket i høj grad forenkler karosseriets struktur og derved reducerer stålforbruget og produktionsomkostningerne, reducerer kropsvægten og i sidste ende reducerer bilens energiforbrug.
3) Forbedre den strukturelle kvalitet og pålidelighed af komponenter. Da kontinuerlig svejsning anvendes i stedet for diskontinuerlig punktsvejsning og nitning, forbedres stivheden, fastgørelsen og sikkerheden af køretøjets karosseri meget.
4) Giver mulighed for at fremstille køretøjer med bred karosseri. På grund af begrænsninger i valsemølle er det ikke muligt at fremstille stålplader, der er for brede, og bilkravene til brede plader bliver mere og mere presserende. Brug af laser skræddersyet svejsning er en effektiv og økonomisk proces. Laserskræddersvejsning gør bilen mere smuk og behagelig.
Optimer designet baseret på analysen af karosseristrukturen, og vælg et par typiske stålplader til skræddersyet svejsning, som kan forbedre materialernes udnyttelsesgrad, eliminere den sekundære forarbejdningsproces og i høj grad reducere antallet af forme. Efter brugen af skræddersyede svejste paneler i Toyota Motor Corporation's sideproduktionslinje blev antallet af dele reduceret med 66%, antallet af forme blev reduceret fra 20 til 4, og brugen af materialer blev øget fra 40% til 65%. Ved hjælp af laserskræddersvejsning kan en mellemstor bil miste 9 kg uden at påvirke dens styrke.
På nuværende tidspunkt udvikler store udenlandske stålfirmaer kraftigt laser-skræddersyede produktionslinjer. ArcelorMittal har 35 laserskræddersyede svejseproduktionslinjer, og dets produkter tegner sig for mere end 50% af det europæiske marked; Italiens Solblank har 14 laser-skræddersyede svejsningsproduktionslinjer i produktion, og det planlægger også at etablere 4 i Det Forenede Kongerige og De Forenede Stater Laser-skræddersyede svejselinjer; ThyssenKrupp har oprettet laser-skræddersyede joint ventures i Indonesien og USA (Detroit); British Steel har oprettet et specialiseret center (firma), der kan levere skræddersyede emner til bilproducenter; USA og Japan har begge begge oprettet lignende virksomheder. På nuværende tidspunkt tegner skræddersyede emner produceret i Vesteuropa 70% af verdens samlede produktion, 20% produceret i USA og 10% produceret i Japan.