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近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，以激光技術(shù)為代表的先進(jìn)制造技術(shù)正不斷推動汽車制造業(yè)的更新?lián)Q代和創(chuàng)新突破，其在汽車加工中的應(yīng)用也愈發(fā)廣泛。相較于傳統(tǒng)制造技術(shù)，激光技術(shù)因其彰顯的非接觸式加工、高精度、高靈活性、高效率、高自動化和適應(yīng)性強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)，在切割、焊接、打標(biāo)及表面處理等領(lǐng)域大放異彩。本文針對汽車品種發(fā)展多樣化更新快，汽車板需求從規(guī)?；蚨ㄖ苹a(chǎn)轉(zhuǎn)化，重點(diǎn)介紹汽車板激光高速落料，白車身激光在線焊接以及汽車零部件焊接在汽車應(yīng)用等方面的現(xiàn)狀和趨勢。

汽車板激光高速切割落料

眾所周知，激光切割未來的核心發(fā)展趨勢主要包括高精度、高速度、高功率、大厚度、寬幅面，以及三維切割和特種材料切割等幾個(gè)方面。當(dāng)前在激光切割領(lǐng)域，光纖激光切割凸顯出一系列優(yōu)勢：功率不斷提升、加工板材的厚度持續(xù)增加，并且切割速度亦越來越快（可達(dá)100m／min），這不僅大幅縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，同時(shí)使車間生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了高度的柔性化，加工面積減小了一半。相較傳統(tǒng)的機(jī)械加工方式，激光加工的費(fèi)用減少了50％。

如今，汽車板的用量需求愈發(fā)強(qiáng)勁，汽車工業(yè)的高速發(fā)展也對更多更專業(yè)的汽車板落料生產(chǎn)線提出訴求，汽車板需求要從規(guī)?；蚨ㄖ苹a(chǎn)轉(zhuǎn)化。這其中，關(guān)鍵是需要采用激光技術(shù)來加工汽車板。

如若采用現(xiàn)有的機(jī)械加工方式，單臺設(shè)備價(jià)格約7000多萬，單套模具的開模費(fèi)用約220萬，而機(jī)械開模時(shí)間大概要1-2個(gè)月。同時(shí)設(shè)計(jì)上面臨著挑戰(zhàn)：復(fù)雜形狀難以落料成型。

隨著高性能光纖技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，不斷推動了新型汽車板下料生產(chǎn)線的問世。

白車身在線焊接

汽車白車身的焊接被視為汽車生產(chǎn)流程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，白車身的焊接質(zhì)量直接關(guān)乎整車的質(zhì)量和使用壽命。由于激光焊接具有非接觸加工、能量密度高、變形小、熱影響區(qū)窄、焊接速度高、易實(shí)現(xiàn)自動控制、無后續(xù)加工等優(yōu)點(diǎn)，相較于傳統(tǒng)的焊接方式，采用白車身激光焊接大幅提升了汽車制造效率，并降低其生產(chǎn)成本。

      從焊接工藝研究看，以下幾方面是需不斷加大研發(fā)力度的領(lǐng)域：焊接過程的穩(wěn)定性控制、焊縫缺陷控制、焊縫形狀與組織控制、復(fù)雜結(jié)構(gòu)焊接過程控制和激光焊接新技術(shù)。

汽車零部件激光焊接

除了白車身焊接以及汽車板的拼焊外，激光焊接在汽車零部件的加工中同樣大顯身手。毋庸置疑，激光焊接技術(shù)現(xiàn)已成為最先進(jìn)的汽車制造工藝之一，在西方發(fā)達(dá)的工業(yè)國家，超過60%的汽車零部件都采用了激光焊接工藝進(jìn)行加工，譬如， 安全氣囊、汽車座椅調(diào)角器、座椅滑道、后備廂、齒輪和變速器等形形色色的汽車零部件的制造過程中均能尋獲激光技術(shù)的蹤影。同時(shí)，激光焊接在助力汽車零部件實(shí)現(xiàn)效率、安全、強(qiáng)度、環(huán)保、靈活加工等多方面都彰顯出優(yōu)勢。采用激光焊接工藝能夠使汽車零部件的整體性能得到大幅改善，由此進(jìn)一步提升整車品質(zhì)。

例如，圖13展示的是一款汽車容器的半導(dǎo)體激光硬釬焊（Brazing）。采用的激光光源功率為1-3kW；光束質(zhì)量100 - 150 mm mrad；光斑尺寸為1 到 2.5 mm, 1.5 x 1.5 or 2 x 6 mm2。填充焊料選用了鎳基焊絲（CuSi3）。這一焊接工藝適宜焊接的材料包括鋼板以及要求高焊縫質(zhì)量的鍍鋅鋼板等。

又如作為汽車的重要部件之一，安全氣囊指撞車時(shí)在乘員產(chǎn)生二次碰撞前，使氣囊膨脹保護(hù)乘員的一種裝置。氣囊爆發(fā)是由一個(gè)其內(nèi)部的關(guān)鍵部件—?dú)怏w發(fā)生器進(jìn)行控制，爆發(fā)時(shí)發(fā)生氧化反應(yīng)，生成大量氣體，產(chǎn)生爆發(fā)。鑒于此，氣囊內(nèi)膽的密封性要求非常高，并且在內(nèi)膽加工過程中，需要避免過熱現(xiàn)象，從而使激光焊接工藝脫穎而出。在這一領(lǐng)域，華工激光能夠提供合適的焊接技術(shù)，其核心優(yōu)勢包括焊縫熔深大，可達(dá)到2——3mm，焊接強(qiáng)度高，焊接變形??；焊接自動化程度和焊接精度高；而激光焊接安全氣囊是一種非接觸性加工，無需焊接輔助工具；此外，激光焊接無需焊條或填充料，由此打造出無雜質(zhì)和無污染的焊縫。

又如作為汽車的重要部件之一，安全氣囊指撞車時(shí)在乘員產(chǎn)生二次碰撞前，使氣囊膨脹保護(hù)乘員的一種裝置。氣囊爆發(fā)是由一個(gè)其內(nèi)部的關(guān)鍵部件—?dú)怏w發(fā)生器進(jìn)行控制，爆發(fā)時(shí)發(fā)生氧化反應(yīng)，生成大量氣體，產(chǎn)生爆發(fā)。鑒于此，氣囊內(nèi)膽的密封性要求非常高，并且在內(nèi)膽加工過程中，需要避免過熱現(xiàn)象，從而使激光焊接工藝脫穎而出。在這一領(lǐng)域，致遠(yuǎn)激光能夠提供合適的焊接技術(shù)，其核心優(yōu)勢包括焊縫熔深大，可達(dá)到2——3mm，焊接強(qiáng)度高，焊接變形??；焊接自動化程度和焊接精度高；而激光焊接安全氣囊是一種非接觸性加工，無需焊接輔助工具；此外，激光焊接無需焊條或填充料，由此打造出無雜質(zhì)和無污染的焊縫。