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      濟南金維激光設備有限公司

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    新聞動態/ NEWS CENTER

    三維激光切割在汽車制造中的應用

    在汽車工業領域,激光切割是激光加工最主要的應用領域之一,從1974年開始,國際上相繼出現了汽車車身和模具的激光切割生產線,尤其是汽車覆蓋件的激光切割更具有獨特的優勢。汽車許多覆蓋件上需要加工的部位很多,如邊界以及眾多大大小小的孔、洞。這些邊、孔通常都是用沖壓模具來完成的。在汽車樣車和小批量生產中,大量使用三維激光切割機,對普通鋁、不銹鋼等薄板、帶材的切割加工,應用激光加工,切割速度已達10m/min,不僅大幅度縮短了生產周期,并且實現了生產的柔性化,加工面積減小了一半。通過改變加工程序就能對不同形狀的孔、洞進行切割,由于它的加工效率高,所以比機械模具方式的加工費用減少了50%以上。

    激光切割在車身裝配后的加工中十分有效,例如開行李架固定孔、頂蓋滑軌孔、天線安裝孔等。激光切割在新車型試制中更為有用,因為90%的汽車車身構件都能用激光切割輪廓或進行修整。德國大眾汽車公司率先采用500WCO2激光器切割形狀復雜的車身薄板及各種表面覆蓋件,尤其是各種曲面件為生產各種轎車零件提供了新方法,如激光切割汽車薄板(0.7~1mm),速度可達1m/min,激光切割1.2mm厚不銹鋼的工效比普通方式提高5倍。德

    國奔馳汽車廠的管材水沖激光切割已獲得專利,這些管子是用來輸送燃油、冷卻劑、潤滑油和廢氣的,而且輸入輸出接口都必須在側壁開孔,常規的方法難以保證質量,且成本高,采用激光切割和管內沖水結合,可以得到理想的效果。這時水的作用是使激光切割時被吹出的熱渣冷卻,并隨水沖走,同時清除管內壁殘渣。因此,德國汽車公司現在都配置了三維激光切割系統,用于新車型的試制。它使加工周期縮短,同時又節省了開模具費用,充分體現出了激光加工的優勢。美國的汽車制造商早在1969年,就把激光加工技術應用于汽車齒輪、制動片的加工(熱處理)中。隨著汽車市場的競爭日益激烈以及顧客的需要越來越多樣化,為滿足客戶的不同需求,生產中需要頻繁地更換工裝夾具,增加許多專用的沖壓模具,使生產成本不斷提高。采用激光切割就很好地解決了這些問題,以美國通用汽車公司的卡車為例,僅車門就有直徑為2.8~39mm的孔20多種。激光切割可高速、高質量地切割形狀復雜的輪廓或孔。通用公司用Rofin-Sinar的500W激光器通過光纖連接到裝在機械手上的加工頭,用以切割這些孔,一分鐘就可完成一扇門上所有孔的加工??走吘壒饣?、背面平整;2.8mm孔的公差在+0.03~0.08mm;p12mm孔的公差在-0.25~+0.03mm。為了加工孔位、尺寸不同的門,應事先通過示教編好程序,加工不同的門板時,只要調用不同的程序就可以了。該公司生產的卡車和客車有89種孔徑和孔位配置不同的底盤,經過優化設計,現只需要沖壓五種基本底盤,再由激光切割出配置不同的孔,簡化了工藝,提高了效率。美國還報道了Amada激光公司的清晰切割技術,它克服了通常激光切割后伴隨的粘渣和切縫表面的氧化層,通過變換輔助氣體可使切割清晰。這種清晰的激光切割對鋁、不銹鋼等切割后的表面可立即進行焊接,不會殘留下屑渣也沒有氧化層。

    日本汽車工業在1982年時還沒有開始使用激光,到1991年已裝備了2000多臺YAG激光器和CO2激光器。日本本田和豐田汽車公司富士工模具廠制造的由計算機控制的激光加工系統,可從毛坯上切割出平整的模具和汽車零件。日本已有約60臺激光三維加工機,大部分是在汽車制造業中使用,切割厚1mm薄板的粗糙度在5um以內,尺寸精度達10~20um,最大切割厚度為12mm。日本還研究了稱為“光潔切割”,即清晰切割的無氧化、無掛渣激光切割方法,主要是提高切口下端氯氣的運動能量和抑制角部熔化物的冷卻凝固。汽車駕駛室底板因車型不同,有的開孔,有的無孔或改變開孔位置。在五十鈴公司,由于沖壓成形和經濟性的要求,在白車身焊裝線上安裝了一臺YAG激光切割機,按用戶需要在底板上實時在線切割孔,大大減少了沖材模具數量,增加了生產線的柔性和生產效率。20世紀是汽車工業從初創到輝煌的世紀,由小批量生產進入了大規模生產階段。21世紀,汽車工業將步入能按用戶要求進行柔性加工的精益生產階段,傳統的加工工藝將不能滿足新生產方式的要求,汽車工業界出現的柔性模塊式生產方式,為激光加工提供了廣闊的舞臺。

    公司堅持質量第一方針,按照國標標準質量管理體系,不斷探索!不斷創新??!

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