Prezantimi
Meqenëse trupi i automjetit është bartës i pjesëve të tjera të automjetit, teknologjia e tij e prodhimit përcakton drejtpërdrejt cilësinë e përgjithshme të prodhimit të automjetit.Saldimi është një proces i rëndësishëm prodhimi në procesin e prodhimit të trupit të automobilave.Aktualisht, teknologjitë e saldimit të përdorura për saldimin e trupave të automobilave përfshijnë kryesisht saldimin në vend të rezistencës, saldimin MIG, saldimin MAG dhe saldimin me lazer.
Teknologjia e saldimit me lazer si një teknologji e avancuar e saldimit të integrimit optoelektromekanik, krahasuar me teknologjinë tradicionale të saldimit të trupit të automobilave, ka avantazhet e densitetit të lartë të energjisë, shpejtësisë së shpejtë të saldimit, stresit dhe deformimit të vogël të saldimit dhe fleksibilitetit të mirë.
Struktura e trupit të automjetit është komplekse, dhe përbërësit e tij janë kryesisht me mure të hollë dhe të lakuar.Saldimi i trupit të automobilave përballet me disa vështirësi, si ndryshimet në materialin e trupit, trashësitë e ndryshme të pjesëve të trupit, trajektorja e larmishme e saldimit dhe format e nyjeve.Përveç kësaj, saldimi i trupit të automobilave ka kërkesa të larta për cilësinë e saldimit dhe efikasitetin e saldimit.
Bazuar në parametrat e duhur të procesit të saldimit, saldimi me lazer mund të sigurojë forcën e lartë të lodhjes dhe rezistencën ndaj ndikimit të përbërësve kryesorë të trupit të makinës, në mënyrë që të sigurojë cilësinë e saldimit dhe jetën e shërbimit të trupit të makinës.Teknologjia e saldimit me lazer mund të përshtatet me forma të ndryshme nyje, trashësi të ndryshme dhe lloje të ndryshme materialesh të saldimit të pjesëve të trupit të automjeteve, për të përmbushur nevojat fleksibël të prodhimit të trupit të automjeteve.Prandaj, teknologjia e saldimit me lazer është një mjet i rëndësishëm teknik për të arritur një zhvillim cilësor të industrisë së automobilave.
Teknologjia e saldimit me lazer të trupit të automobilit
Teknologjia e saldimit me penetrim të thellë me lazer të trupit të automobilit
Parimi i procesit të saldimit me penetrim të thellë me lazer (Figura 1) është si më poshtë: kur densiteti i fuqisë së lazerit arrin një nivel të caktuar, sipërfaqja e materialit avullohet, duke formuar një vrimë çelësi.Kur presioni i avullit metalik në vrimë arrin një ekuilibër dinamik me presionin statik dhe tensionin sipërfaqësor të lëngut përreth, lazeri mund të rrezatohet në fund të vrimës përmes vrimës së çelësit, dhe me lëvizjen e rrezes lazer, një i vazhdueshëm formohet saldimi.Gjatë procesit të saldimit me penetrim të thellë me lazer, nuk ka nevojë të shtoni fluks ose mbushës ndihmës dhe materialet e vetë pjesës së punës mund të saldohen së bashku.
FIK.1 Diagrami skematik i procesit të saldimit me penetrim të thellë me lazer
Saldimi i marrë nga saldimi me penetrim të thellë me lazer është përgjithësisht i lëmuar dhe i drejtë, dhe deformimi është i vogël, gjë që është e favorshme për të përmirësuar saktësinë e prodhimit të trupit të automobilit.Rezistenca e lartë në tërheqje e saldimit siguron cilësinë e saldimit të trupit të automobilit.Shpejtësia e saldimit është e shpejtë, gjë që është e favorshme për të përmirësuar efikasitetin e prodhimit të saldimit.
Në procesin e saldimit të trupit të automobilave, përdorimi i procesit të saldimit me penetrim të thellë me lazer mund të zvogëlojë shumë numrin e pjesëve, kallëpeve dhe mjeteve të saldimit, duke ulur kështu peshën e trupit dhe kostot e prodhimit.Megjithatë, procesi i saldimit me penetrim të thellë me lazer ka një tolerancë të dobët për hendekun e montimit të pjesëve të salduara dhe hendeku i montimit duhet të kontrollohet midis 0,05 dhe 2 mm.Nëse hendeku i montimit është shumë i madh, do të ndodhin defekte të saldimit si poret.
Hulumtimi aktual tregon se saldimi me formim të mirë të sipërfaqes, më pak defekte të brendshme dhe veti të shkëlqyera mekanike mund të arrihet duke optimizuar parametrat e procesit të saldimit me penetrim të thellë lazer në saldimin e të njëjtit material të trupit të automobilit.Vetitë e shkëlqyera mekanike të saldimit mund të plotësojnë nevojat e përbërësve të saldimit të trupit të automobilit.Megjithatë, në saldimin e trupit të automobilave, teknologjia e ndryshme e saldimit me lazer metalik me penetrim të thellë e përfaqësuar nga aliazh alumini dhe çeliku nuk është i pjekur.Megjithëse shtresat e saldimit me performancë të shkëlqyeshme mund të merren duke shtuar shtresa kalimtare, mekanizmi i ndikimit të materialeve të ndryshme të shtresave kalimtare në shtresën IMC dhe mekanizmi i veprimit të tyre në mikrostrukturën e saldimit nuk janë të qarta dhe nevojiten kërkime të mëtejshme.
Procesi i saldimit të mbushjes me lazer të trupit të automobilave
Parimi i procesit të saldimit me tela mbushëse me lazer është si vijon: një bashkim i salduar formohet duke mbushur paraprakisht një tel specifik saldimi në saldim ose duke ushqyer telin e saldimit njëkohësisht gjatë procesit të saldimit me lazer.Kjo është e barabartë me futjen e materialit përafërsisht homogjen të telit të saldimit në pishinën e saldimit gjatë saldimit me penetrim të thellë me lazer.Diagrami skematik i procesit të saldimit me tela mbushëse lazer është paraqitur në Figurën 2.
FIK.2 Skema skematike e procesit të saldimit të mbushjes së telit me lazer
Krahasuar me saldimin me penetrim të thellë me lazer, saldimi me mbushje me tela lazer ka dy avantazhe në saldimin automatik të trupit: së pari, mund të përmirësojë shumë tolerancën e hendekut të montimit midis pjesëve të trupit të makinës që do të saldohen dhe të zgjidhë problemin që saldimi me penetrim të thellë me lazer kërkon shumë hapje të brazdës;Së dyti, shpërndarja e indeve të zonës së saldimit mund të përmirësohet duke përdorur tela saldimi me përmbajtje të ndryshme përbërjeje dhe më pas mund të rregullohet performanca e saldimit.
Në procesin e prodhimit të trupit të automobilave, procesi i saldimit të mbushjes së telit me lazer përdoret kryesisht për saldimin e pjesëve të trupit të aliazhit të aluminit dhe çelikut.Sidomos në procesin e saldimit të pjesëve të aliazhit të aluminit të trupit të automobilit, tensioni sipërfaqësor i pishinës së shkrirë është i vogël, gjë që është e lehtë të çojë në shembjen e pishinës së shkrirë, dhe procesi i saldimit të mbushjes me tela lazer mund të zgjidhë më mirë problemin e kolapsit të pishinës së shkrirë duke shkrirë telin e saldimit.
Teknologjia e ngjitjes me lazer të trupit të automobilit
Parimi i procesit të ngjitjes me lazer është si më poshtë: lazeri përdoret si burim nxehtësie, rrezja lazer ndriçohet në sipërfaqen e telit të saldimit pasi të jetë fokusuar, teli i saldimit shkrihet, teli i shkrirë bie dhe mbushet midis pjesët që do të saldohen dhe efektet metalurgjike si shkrirja dhe difuzioni ndodhin midis metalit mbushës dhe pjesës së punës, në mënyrë që pjesa e punës të lidhet.Ndryshe nga procesi i saldimit të mbushjes me tela lazer, procesi i ngjitjes me lazer shkrin vetëm telin dhe nuk shkrin pjesën e punës që do të saldohet.Brazimi me lazer ka stabilitet të mirë saldimi, por forca në tërheqje e saldimit është e ulët.FIK.3 tregon aplikimin e procesit të ngjitjes me lazer në saldimin e kapakut të bagazhit të automobilave.
FIK.3 Zbatimi i brazimit me lazer në automobil: (a) saldimi me lazer i kapakut të pasmë;(b) Diagrami skematik i brazimit me lazer
Në procesin e saldimit të trupit të automobilave, procesi i ngjitjes me lazer është kryesisht saldimi i pjesëve të trupit me kërkesa të ulëta të forcës së nyjeve, siç është saldimi midis kapakut të sipërm dhe murit anësor të trupit, saldimi midis pjesëve të sipërme dhe të poshtme të trungut. mbulesa, etj., Volkswagen, Audi dhe modele të tjera të nivelit të lartë të kapakut të sipërm përdorin procesin e ngjitjes me lazer.
Defektet kryesore në shtresën e saldimit me lazer të trupit të automobilit përfshijnë kafshimin e skajit, porozitetin, deformimin e saldimit, etj. Defektet mund të ndrydhen padyshim duke rregulluar parametrat e procesit dhe duke përdorur procesin e ngjitjes me lazer me shumë fokus.
Teknologjia e saldimit të përbërë me hark lazer të trupit të automobilit
Parimi i procesit të saldimit të përbërë me hark lazer është si vijon: duke përdorur dy burime nxehtësie të lazerit dhe harkut për të vepruar në të njëjtën kohë në sipërfaqen e pjesës së punës që do të saldohet, pjesa e punës shkrihet dhe ngurtësohet për të formuar një saldim.Figura 4 tregon diagramin skematik të procesit të saldimit të përbërë me hark lazer.
FIK.4 Diagrami skematik i procesit të saldimit të përbërë me hark lazer
Saldimi i përbërë me hark lazer ka avantazhet e saldimit me lazer dhe saldimit me hark: së pari, nën veprimin e burimeve të dyfishta të nxehtësisë, shpejtësia e saldimit përmirësohet, hyrja e nxehtësisë është e vogël, deformimi i saldimit është i vogël dhe karakteristikat e saldimit me lazer. mirëmbahen;Së dyti, ka aftësi më të mirë lidhëse dhe tolerancë më të madhe ndaj hendekut të montimit;Së treti, shkalla e ngurtësimit të pishinës së shkrirë është e ngadaltë, e cila është e favorshme për eliminimin e defekteve të saldimit si poret dhe çarjet, dhe përmirësimin e strukturës dhe performancës së zonës së prekur nga nxehtësia.Së katërti, për shkak të efektit të harkut, ai mund të bashkojë materiale me reflektim të lartë dhe përçueshmëri të lartë termike, dhe gama e materialeve të aplikimit është më e gjerë.
Në procesin e prodhimit të trupit të automobilave, procesi i saldimit të përbërë me hark lazer është kryesisht për saldimin e përbërësve të aliazhit të aluminit të trupit dhe metaleve të ndryshme alumini-çelik, dhe saldimi kryhet për pjesët me boshllëqe të mëdha montimi, siç është saldimi i pjesëve të dera e makinës, sepse hendeku i montimit është i favorshëm për lojën e performancës së urës së saldimit të përbërë me hark lazer.Për më tepër, teknologjia e saldimit të përbërë me hark lazer-MIG aplikohet gjithashtu në pozicionin anësor të rrezes së sipërme të trupit të Audi.
Në procesin e saldimit të trupit të automobilave, saldimi i përbërë me hark lazer ka avantazhin e tolerancës më të madhe të hendekut sesa saldimi me lazer me një lazer, por pozicioni relativ i lazerit dhe harkut, parametrat e saldimit me lazer, parametrat e harkut dhe faktorët e tjerë duhet të merren parasysh në mënyrë gjithëpërfshirëse.Sjellja e transferimit të nxehtësisë dhe masës në saldimin me hark lazer është komplekse, veçanërisht mekanizmi i rregullimit të energjisë dhe rregullimi i trashësisë dhe strukturës IMC në saldimin e materialeve të ndryshme është ende i paqartë dhe nevojiten kërkime të mëtejshme.
Procese të tjera të saldimit me lazer të trupit të automobilave
Saldimi me penetrim të thellë me lazer, saldimi me mbushje me tela lazer, ngjitja me lazer dhe saldimi i përbërë me hark lazer dhe proceset e tjera të saldimit kanë qenë teori më të pjekura dhe aplikime praktike të gjera.Me përmirësimin e kërkesave të industrisë së automobilave për efikasitetin e saldimit të trupit dhe rritjen e kërkesës për saldim të materialeve të ndryshme në prodhimin e automobilave me peshë të lehtë, saldimit me laser në vend, saldimit me lëkundje me lazer, saldimit me rreze me shumë lazer dhe saldimit me fluturim me lazer, i është kushtuar vëmendje. te.
Procesi i saldimit me laser
Saldimi me laser është një teknologji e avancuar e saldimit me lazer, e cila ka avantazhet e shpejtësisë së shpejtë të saldimit dhe saktësisë së lartë të saldimit.Parimi themelor i saldimit me lazer është fokusimi i rrezes lazer në një pikë të caktuar në pjesën që do të saldohet, në mënyrë që metali në atë pikë të shkrihet menjëherë, duke rregulluar densitetin e lazerit për të arritur saldimin me përçueshmëri termike ose efektin e saldimit me shkrirje të thellë. , kur rrezja lazer ndalon së vepruari, metali i lëngshëm rrjedh përsëri, ngurtësohet për të formuar një bashkim.
Ekzistojnë dy forma kryesore të saldimit me lazer në pika: saldimi me lazer me pulsim me pika dhe saldimi i vazhdueshëm me lazer.Energjia e pikut të rrezeve të lazerit të saldimit me lazer me pika pulsuese është e lartë, por koha e veprimit është e shkurtër, zakonisht përdoret për saldimin e aliazhit të magnezit, aliazhit të aluminit dhe metaleve të tjera të lehta.Fuqia mesatare e rrezes lazer në saldimin e vazhdueshëm me pika lazer është e lartë, koha e veprimit të lazerit është e gjatë dhe përdoret gjerësisht në saldimin e çelikut.
Për sa i përket saldimit të trupit të automobilave, krahasuar me saldimin në vend të rezistencës, saldimi me lazer ka avantazhet e pa kontaktit, trajektorja e saldimit në vend mund të projektohet në mënyrë të pavarur, etj., e cila mund të plotësojë kërkesat e saldimit me cilësi të lartë nën boshllëqe të ndryshme të xhiros së materialet e trupit të automobilave.
Procesi i saldimit me lëkundje me lazer
Saldimi me lëkundje me laser është një teknologji e re e saldimit me lazer e propozuar vitet e fundit, e cila ka qenë mjaft e shqetësuar.Parimi i kësaj teknologjie është: duke integruar një grup galvanometri në kokën e saldimit me lazer, rrezja e lazerit është e shpejtë, e rregullt dhe në një gamë të vogël, në mënyrë që të arrihet efekti i lëvizjes së rrezes lazer përpara gjatë trazimit.
Trajektoret kryesore të lëkundjes në procesin e saldimit me lëkundje me lazer përfshijnë lëkundjen tërthore, lëkundjen gjatësore, lëkundjen rrethore dhe lëkundjen e pafundme.Procesi i saldimit me lëkundje me lazer ka avantazhe të rëndësishme në saldimin e trupit të automobilit.Nën veprimin e lëkundjes së rrezes lazer, gjendja e rrjedhës së pishinës së shkrirë ndryshon ndjeshëm.Prandaj, procesi jo vetëm që mund të eliminojë defektin e papërzier, të arrijë rafinimin e kokrrizave dhe të shtypë porozitetin në saldimin e të njëjtit material të trupit të automobilit.Përveç kësaj, mund të përmirësojë edhe problemet si përzierja e pamjaftueshme e materialeve të ndryshme dhe vetitë e dobëta mekanike të saldimeve në saldimin e materialeve heterogjene të trupit të automobilit.
Procesi i saldimit me rreze me shumë lazer
Aktualisht, lazeri me fibër optike mund të ndahet në rreze të shumta lazer nga një modul ndarës i instaluar në kokën e saldimit.Saldimi me rreze me shumë lazer është i barabartë me aplikimin e burimeve të shumta të nxehtësisë në procesin e saldimit, duke rregulluar shpërndarjen e energjisë së rrezes, rrezet e ndryshme mund të arrijnë funksione të ndryshme, si p.sh.: rrezja me densitet më të lartë të energjisë është rrezja kryesore, përgjegjëse për thellësinë saldimi me penetrim;Dendësia më e ulët e energjisë e rrezes mund të pastrojë dhe ngroh paraprakisht sipërfaqen e materialit dhe të rrisë thithjen e energjisë së rrezes lazer nga materiali.
Materiali prej çeliku i galvanizuar me rezistencë të lartë përdoret gjerësisht në trupin e automobilave.Teknologjia e saldimit me rreze me shumë lazer mund të përmirësojë sjelljen e avullimit të avullit të zinkut dhe sjelljen dinamike të pishinës së shkrirë në procesin e saldimit të pllakës së çelikut të galvanizuar, të përmirësojë problemin e spërkatjes dhe të rrisë forcën në tërheqje të saldimit.
Procesi i saldimit me fluturim me lazer
Teknologjia e saldimit me fluturim me lazer është një teknologji e re e saldimit me lazer, e cila ka efikasitet të lartë saldimi dhe mund të projektohet në mënyrë të pavarur.Parimi bazë i saldimit me fluturim me lazer është se kur rrezja lazer bie në pasqyrat X dhe Y të pasqyrës së skanimit, Këndi i pasqyrës kontrollohet nga programimi i pavarur për të arritur devijimin e rrezes lazer në çdo kënd.
Saldimi tradicional me lazer i trupit të automobilit mbështetet kryesisht në lëvizjen sinkrone të kokës së saldimit me lazer të drejtuar nga roboti saldues për të arritur efektin e saldimit.Megjithatë, efikasiteti i saldimit të trupit të automobilit është shumë i kufizuar nga lëvizja reciproke e përsëritur e robotit saldues për shkak të numrit të madh të saldimeve dhe gjatësisë së gjatë të saldimeve.Në të kundërt, saldimi me fluturim me lazer duhet vetëm të rregullojë këndin e pasqyrës për të arritur saldimin brenda një diapazoni të caktuar.Prandaj, teknologjia e saldimit me fluturim me lazer mund të përmirësojë ndjeshëm efikasitetin e saldimit dhe ka perspektiva të gjera aplikimi.
Përmbledhje dhe perspektivë
Me zhvillimin e industrisë së automobilave, teknologjia e ardhshme e saldimit të trupit do të vazhdojë të zhvillohet në dy aspekte: procesi i saldimit dhe teknologjia inteligjente.
Trupi i automobilit, veçanërisht trupi i automjetit me energji të re, po zhvillohet në drejtim të peshës së lehtë.Lidhjet e lehta, materialet e përbëra dhe materialet e ndryshme do të përdoren më gjerësisht në trupin e automobilave, procesi konvencional i saldimit me lazer është i vështirë për të përmbushur kërkesat e tij të saldimit, kështu që procesi i saldimit me cilësi të lartë dhe efikas do të bëhet tendenca e zhvillimit të ardhshëm.
Vitet e fundit, proceset e reja të saldimit me lazer, të tilla si saldimi me lëkundje me lazer, saldimi me rreze me shumë lazer, saldimi me fluturim me lazer, etj., Kanë qenë kërkimi paraprak teorik dhe eksplorimi i procesit për sa i përket cilësisë së saldimit dhe efikasitetit të saldimit.Në të ardhmen, është e nevojshme të kombinohen nga afër procesi i saldimit me lazer në zhvillim me materiale të lehta dhe materiale të ndryshme të saldimit të skenave të trupit të automobilit, të kryhen kërkime të thelluara mbi hartimin e trajektores së lëkundjes së rrezeve lazer, mekanizmin e veprimit të energjisë së rrezeve me shumë lazer. dhe përmirësimin e efikasitetit të saldimit me fluturim, dhe eksploroni një proces të pjekur të saldimit të trupit të automobilave me peshë të lehtë.
Teknologjia e saldimit me lazer të trupit të automobilit është thellësisht e integruar me teknologjinë inteligjente.Perceptimi në kohë reale i gjendjes së saldimit me lazer të trupit të automobilit dhe kontrolli i reagimit të parametrave të procesit luajnë një rol vendimtar në cilësinë e saldimit.Teknologjia aktuale inteligjente e saldimit me lazer përdoret kryesisht për planifikimin dhe gjurmimin e trajektores para saldimit dhe inspektimin e cilësisë pas saldimit.Brenda dhe jashtë vendit, kërkimi për zbulimin e defekteve të saldimit dhe kontrollin adaptiv të parametrave është ende në fazën fillestare, dhe teknologjia e kontrollit adaptiv të parametrave të procesit të saldimit me lazer nuk është aplikuar në prodhimin e trupit të automobilave.
Prandaj, në funksion të karakteristikave të aplikimit të teknologjisë së saldimit me lazer në procesin e saldimit të trupit të automobilave, duhet të jetë një sistem inteligjent sensor për saldimin me lazer me shumë sensorë të avancuar si bërthamë dhe një sistem kontrolli robotik saldimi me shpejtësi dhe precizion të lartë. zhvilluar në të ardhmen për të siguruar në kohë reale dhe saktësi të të gjitha aspekteve të teknologjisë inteligjente të saldimit me lazer.Hapni lidhjen e "planifikimit të trajektores së saldimit paraprak - kontrolli adaptiv i parametrave të zbulimit në internet të cilësisë së saldimit pas saldimit" për të siguruar përpunim me cilësi të lartë dhe efikas.
Koha e postimit: Tetor-16-2023