激光焊接、切割在汽車制造中的運用

當前階段，沖壓、焊接、涂裝和總裝是汽車制造中的四大環(huán)節(jié)。我國現(xiàn)有的汽車廠家焊接工藝中，手工焊接是當前十分常見的技術手段。只有國內(nèi)一部分大型汽車制造公司，才會大量引用機器人焊接和先進焊接技術。為了可以有效減少與汽車制造業(yè)發(fā)達的國家的差距，我國必須要研發(fā)一些先進的焊接技術，尤其是增強激光焊接技術的水平

當前階段，沖壓、焊接、涂裝和總裝是汽車制造中的四大環(huán)節(jié)。我國現(xiàn)有的汽車廠家焊接工藝中，手工焊接是當前十分常見的技術手段。只有國內(nèi)一部分大型汽車制造公司，才會大量引用。

機器人

焊接和先進焊接技術。為了可以有效減少與汽車制造業(yè)

發(fā)達的國家的差距，我國必須要研發(fā)一些先進的焊接技術，尤其是增強激光焊接技術的水平，才可以讓我國的汽車業(yè)在世界范圍內(nèi)處于占據(jù)有利的經(jīng)濟地位。為此，筆者在文中對激光焊接、切割技術在汽車制造中的運用策略進行了具體分析。

1 我國現(xiàn)階段激光焊接技術的發(fā)展現(xiàn)狀

一汽大眾企業(yè)于90年代選擇在企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)的300多臺汽車中應用激光焊接技術，主要應用于底盤與車體的焊接。當前階段，一汽大眾企業(yè)擁有的激光焊接技術已經(jīng)在世界范圍內(nèi)排名前列。例如，工人在進行焊接一汽大眾系列的汽車車門時，大多都采用激光焊接技術。不止因為激光焊接技術可以有效減少噪音污染，還因為它可以提升人們的安全駕駛意識和維護汽車駕駛的穩(wěn)定性。一汽大眾企業(yè)為了可以更加高效地鞏固車身的安全性，通常都會選用采用激光焊接的手法，有效加固汽車頂蓋與側面車身之間的焊接堅固性，同時也在一定程度上淘汰過去傳統(tǒng)的電阻手工焊接的焊接模式。

我國現(xiàn)階段擁有的激光焊接技術，雖然在實際應用上取得了一些優(yōu)異成績，但是仍然有許多工作人員在實際進行激光焊接切割活動中處于半知半解的狀態(tài)。而部分發(fā)達國家已經(jīng)在研發(fā)與之相關的其他焊接新技術，如遠程激光焊接技術。目前，在激光技術不斷革新發(fā)展的當今社會，激光焊接技術已經(jīng)得到了諸多高級汽車制造企業(yè)的認可和廣泛應用。

2 我國現(xiàn)階段激光切割技術的發(fā)展現(xiàn)狀

最近幾年，隨著我國三維激光切割技術的不斷健康發(fā)展，其在社會經(jīng)濟工業(yè)行業(yè)中的應用比率也在逐年增加，特別是在汽車行業(yè)和航天航空制造業(yè)中的應用數(shù)據(jù)比值尤為突出。在我國現(xiàn)有的汽車工業(yè)中，三維激光切割技術通常被人們應用于切割整體汽車車身的覆蓋件，其已經(jīng)可以取代過去傳統(tǒng)的汽車制造工業(yè)中的修邊模與沖孔模，制作流程也逐漸變得簡單細化，具有十分顯著的時間周期短、切割效率高、切割寬度小、整體質(zhì)量高，還在一定程度上降低了經(jīng)濟成本，為我國汽車制造工業(yè)極大地縮減了時間，具有非常可行性和樂觀效益性的發(fā)展前景。

3 激光焊接、切割在汽車制造方面的具體應用方法

（1）激光焊接技術的具體應用方法。目前，我國現(xiàn)有的汽車制造行業(yè)中，被人們所熟識并廣泛應用的還是焊接技術，主要包括激光焊接、MAG、電阻電焊以及CO2 等技術。由于汽車車身板料厚度的不同，在進行實踐拼接過程中的難易程度也存在很大區(qū)別。工作人員一般都會選用激光焊接技術，不僅因為此技術在進行實際焊接過程中比較容易操作，而且焊接質(zhì)量也得到人們的廣泛認可。工人在進行汽車車身整體構造的焊接活動過程中，使用激光焊接技術不斷提升汽車整體構造、內(nèi)部的堅固性，并在一定程度上降低其經(jīng)濟成本。一汽大眾企業(yè)工作人員在進行車體整體焊接的活動過程中，主要采用偏光鏡來激發(fā)激光內(nèi)的強光，其中含有一個可以聚焦的儀器，可以自發(fā)地發(fā)出強光。車身零件在強光的照射下會立即融化，進而高效地完成焊接工作。一汽大眾在經(jīng)過長時間的摸索探究后，利用激光進行焊接的技術能力已經(jīng)達到了世界的領先地位。

（2）激光切割技術的具體應用策略。在金屬零件加工過程中，通常都是應用小批量多品種進行代替沖壓。如果批量在5萬以下的情況，就可以應用激光切割技術來代替，以節(jié)約一定的經(jīng)濟效益。一般情況下，我國現(xiàn)有的激光切割技術的切割精度可以達到0.1mm左右。此種激光切割技術的精度比應用磨具的精度還要高出很多，此種切割技術主要被工作人員應用在機械制造行業(yè)。發(fā)達國家中有一家公司，科學合理地應用激光切割技術進行切割汽車樣車中的小批量鋼板零件，切割效果與質(zhì)量十分優(yōu)良。

由于具有加工靈活和保證質(zhì)量的工作特性，三維激光切割技術早在80年代就已經(jīng)開始在汽車制造中被廣泛應用。在進行實際切割過程中，只需要運用平直的支撐塊來支撐工件。為此，其夾具的制作不僅需要的資金成本低，而且迅速。由于CAD/CAM技術的相互融入，切割過程中比較容易控制，可實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)和加工活動，進而實現(xiàn)高效化的切割生產(chǎn)。

在進行實際切割車身板材過程中，所需要運用的激光器主要分為兩大類，即CO2 激光器和Nd:YAG激光器。激光器的功率為100～1500W，因為自身功率小于1500W的激光器，其振動模式為單模，切縫寬度為0.1～0.2mm，切割面也比較整潔；而輸出功率大于1500W時，激光器的振動模式為多模，割縫寬度接近1mm，其切割面質(zhì)量比較差。因為Nd:YAG的激光可以通過光導纖維輸送的方式，所以更加靈活輕便，比較適用于機器人手執(zhí)激光“噴嘴”配程序控制，進行精準無誤的操作。為此，在三維切割活動時大多采用這種技術。

4 激光遠程焊接技術的應用

由于傳統(tǒng)的激光焊接系統(tǒng)，在焊接的位置之間快速移動速度相對較低。因此，在實際生產(chǎn)活動中，它很難真正實現(xiàn)大批量的生產(chǎn)要求。這一缺點在焊點分部多的復雜三維零件上的應用活動中，顯得尤為突出。高光速的質(zhì)量、高功率的新型盤形激光器與光纖激光器的共同應用推廣，為當前的激光遠程焊接技術的實現(xiàn)提供了強而有力的物質(zhì)基礎。當前階段的遠程激光焊接，正在逐漸成為一種可以替代傳統(tǒng)汽車車身應用中的電阻點焊的一種方法。遠程激光焊接的技術發(fā)揮了單側、非接觸式激光焊接，帶來的技術手段與經(jīng)濟優(yōu)勢將其與高速掃描鏡片帶來的優(yōu)勢進行有機融合，極大地縮短了焊接時間，在整個焊接流程中提高了生產(chǎn)效率和質(zhì)量。遠程激光焊接技術的優(yōu)勢最為明顯。遠程激光焊接技術仍在發(fā)展中，系統(tǒng)也正在不斷被優(yōu)化，從而滿足當代用戶生產(chǎn)中的實際需求。市場經(jīng)濟中的供應商正努力降低其高昂的初始設備投資和夾具復雜性所帶來的影響。隨著我國激光技術的不斷發(fā)展，會不斷進行更高的光束質(zhì)量、更短波長激光器、高效率傳輸光纖及鏡片導光方式的研制，以此最大化激光使用的時間，進而獲得更高質(zhì)量的焊縫和更高產(chǎn)量的生產(chǎn)。

5 結束語

綜上所述，激光焊接技術已經(jīng)成為各大汽車企業(yè)的一種必備技術。汽車工業(yè)正在逐漸步入依據(jù)用戶實際需求進行模塊形式生產(chǎn)的全新階段。過去傳統(tǒng)的汽車制造工藝必然無法全部滿足人們對生產(chǎn)方式的需求，這也為激光焊接、切割技術的發(fā)展提供了一個空前的機遇。為此，企業(yè)在廣泛應用激光焊接、切割技術時，還需要不斷關注激光焊接技術的發(fā)展趨勢，進而再次進行技術創(chuàng)新與研發(fā)，以此不斷推動中國汽車行業(yè)的發(fā)展。