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激光技術(shù)將大力推動現(xiàn)在汽車制造業(yè)快速發(fā)展

  • 2015-10-15 15:28:30
  • 來源:工控中國

激光技術(shù)對于促進(jìn)先進(jìn)裝備制造業(yè)向技術(shù)自主化、制造集約化、設(shè)備成套化、市場國際化發(fā)展具有重要作用,深化激光應(yīng)用,利用激光技術(shù)推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級,促進(jìn)裝備制造業(yè)快速持續(xù)健康發(fā)展,將是制造業(yè)發(fā)展的一大趨勢。近年來,隨著人們生活水平的提高,汽車需求也日漸增長,為了贏得汽車消費(fèi)者喜愛,很多汽車制造商不斷改變設(shè)計方案以及加工工藝,對此,激光技術(shù)的應(yīng)用給汽車制造帶來了新契機(jī)。

激光技術(shù)將大力推動現(xiàn)在汽車制造業(yè)快速發(fā)展

激光技術(shù)推動現(xiàn)在汽車制造業(yè)的快速發(fā)展

激光技術(shù)對于制造業(yè)智能轉(zhuǎn)型具有重要的作用,同樣激光技術(shù)以優(yōu)異的性能優(yōu)勢,也正在逐漸推動汽車制造業(yè)快速發(fā)展。據(jù)了解,光纖激光打標(biāo)機(jī)、激光焊接機(jī)、激光切割機(jī),已經(jīng)涉及到現(xiàn)在汽車制造的眾多方面,有效提升了汽車制造業(yè)的生產(chǎn)加工效率。

激光焊接在汽車制造應(yīng)用最為成功、效益最為明顯的一項技術(shù)就是汽車車身的拼焊技術(shù)。激光拼焊技術(shù)具有下列優(yōu)點(diǎn):減少零件和模具數(shù)量;縮短設(shè)計和開發(fā)周期;減少材料浪費(fèi);最合理地使用不同級別、厚度和性能的鋼板,減少車身重量;降低制造成本;提高尺寸精度;提高車身結(jié)構(gòu)剛度和安全性。

行業(yè)人士分析,利用現(xiàn)在的激光技術(shù)可以將不同的鋼板、鋁板切割成不同尺寸和形狀,然后再利用激光技術(shù)將它們按著具體的設(shè)計需要拼接在一起。與以前的加工方式相比,這不僅提高了加工效率,而且加工設(shè)計的靈活度也得到了較大程度的發(fā)揮,工藝設(shè)計變得更加精益,材料使用效率也得到有效提高。

如今汽車制造的汽車門內(nèi)壁、底板、立柱都有應(yīng)用到現(xiàn)在的激光技術(shù)。而對于汽車制造中的細(xì)小零部件,激光技術(shù)不僅可以進(jìn)行精細(xì)化的無縫焊接,而且還可以利用激光技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品信息的標(biāo)記,這不僅大幅度提高了汽車的穩(wěn)定性和安全性,而且還可以對零部件進(jìn)行防偽標(biāo)識和產(chǎn)品追蹤。

激光技術(shù)在汽車制造業(yè)生產(chǎn)加工中發(fā)揮著重大作用,業(yè)內(nèi)分析,隨著現(xiàn)在激光技術(shù)與現(xiàn)在汽車制造行業(yè)結(jié)緣的不斷加深,激光技術(shù)在汽車制造領(lǐng)域中的應(yīng)用將涉及更多。

激光技術(shù)在行業(yè)中的應(yīng)用

華科大汽車制造激光加工技術(shù)很“牛”

華中科技大學(xué)常務(wù)副校長邵新宇表示:“我們在激光加工技術(shù)方面擁有多個國家級科研平臺和先進(jìn)的技術(shù)開發(fā)平臺,同時也形成了具有較大優(yōu)勢的產(chǎn)業(yè)化平臺。”據(jù)介紹,有的車型車子頂蓋和側(cè)圍的焊接,兩條1.8米長的焊縫,是用點(diǎn)焊,再上膠加上壓條。而他們的激光焊接技術(shù),可以從頭到尾一次焊完,不用上膠和加壓條,美觀又節(jié)約成本。另外,在安全氣囊面板弱化上,很多車型用的是機(jī)械加工技術(shù),而用激光加工技術(shù),精密性和穩(wěn)定性將會提高。

精密激光微加工技術(shù)在汽車制造中的高端應(yīng)用

汽車制造是一個龐大的系統(tǒng)工程,激光技術(shù)的運(yùn)用可以很方便地解決很多復(fù)雜難題。如氣囊爆發(fā)是由一個氣體發(fā)生器控制,爆發(fā)時發(fā)生氧化反應(yīng),生成大量氣體,產(chǎn)生爆發(fā)。因此,氣囊內(nèi)膽的密封性要求非常高,同時在內(nèi)膽加工過程中,需要避免過熱現(xiàn)象,激光焊接是非常適宜的加工手段。

而汽車保險杠,采用激光方式,不需要復(fù)雜的夾具系統(tǒng),無加工應(yīng)力,切口無變形,更適合后期加工和安裝。另外,激光焊接齒輪無需在真空中進(jìn)行,可避免焊接變形,焊接后的齒輪無需再精加工,齒輪焊接既可減少零件數(shù)量,又能提高齒輪質(zhì)量,降低齒輪的制造成本。

大眾汽車走在激光遠(yuǎn)程焊技術(shù)應(yīng)用的前列

激光掃描焊工藝及其系統(tǒng)在2005年被廣泛應(yīng)用于大眾汽車公司的系列產(chǎn)品中。從2007年初開始,后續(xù)的奧迪A4利用激光掃描焊,每天可生產(chǎn)1800扇車門。同時,通過優(yōu)化內(nèi)部通訊,大眾汽車實(shí)現(xiàn)了激光掃描焊系統(tǒng)的光束共享和分化,從而有效提高了激光的利用率。

歐盟創(chuàng)新型激光技術(shù)焊接汽車塑料組件

隨著歐盟汽車節(jié)能減排標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格,歐盟汽車制造業(yè)更加重視汽車塑料組件替代傳統(tǒng)的金屬組件。截至目前,歐洲PMJOIN研發(fā)團(tuán)隊及其合作伙伴已成功研制開發(fā)出:塑料金屬組件直接焊接激光系統(tǒng)、更靈活的光束智能傳導(dǎo)系統(tǒng)、全新的金屬組件表面處理技術(shù)、基于衍射透鏡和掃描光學(xué)的激光源設(shè)計及元器件生產(chǎn)、基于CAD軟件程序的組件幾何形狀成像技術(shù)應(yīng)用和自動焊接熱控技術(shù)開發(fā)等。

初步結(jié)果得到驗證,創(chuàng)新型激光焊接技術(shù)及加工工藝優(yōu)勢明顯,如焊接復(fù)雜結(jié)構(gòu)組件、更快速有效、更強(qiáng)焊接面機(jī)械性能、降低生產(chǎn)成本能源消耗和大大減少環(huán)境影響。

延伸

激光技術(shù)將加速自動駕駛汽車崛起

自動化技術(shù)在工業(yè)制造中的應(yīng)用已經(jīng)相對普遍,它幫助制造業(yè)提高效率節(jié)省人力做出巨大的貢獻(xiàn)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,自動化的應(yīng)用將越來越廣泛,同時會不斷地向其它領(lǐng)域滲透,其中汽車駕駛自動化就是應(yīng)用之一。美國加州大學(xué)伯克利分校的研究人員稱,他們已經(jīng)開發(fā)了新的激光技術(shù),能大幅減少LIDAR傳感器的能耗、尺寸、重量和成本,可能會催生更多無人駕駛交通工具。

據(jù)悉,LIDAR通過不斷改變激光波長,使傳感器能正確地識別由物體反射并被接收的光線。波長的變化要求對鏡片(有時是多個鏡片)進(jìn)行精確操縱。楊衛(wèi)建說,“操縱鏡片不再需要外部裝置,激光能自動改變鏡片的位置,光線有一定的力量。”LIDAR傳感器不再需要其他電氣設(shè)備,尺寸、重量和能耗都將有所減小。激光裝置能與鏡片整合在一起,整個LIDAR傳感器能縮小到數(shù)百平方微米大小。相應(yīng)的AA電池即可提供電源。楊衛(wèi)建表示,他們的技術(shù)能使激光波長更頻繁地變化——把時間間隔由10毫秒左右縮短到1微秒,這意味著一個LIDAR傳感器能更迅速地獲取更多數(shù)據(jù)。換句話說,它能提供周圍環(huán)境更精確的圖像。

結(jié)語:激光技術(shù),是本世紀(jì)重大的發(fā)明之一,激光在剛誕生不久就被人稱為“解決問題的工具”,激光技術(shù)在工業(yè)制造領(lǐng)域具備巨大的市場潛力。而汽車工業(yè)在“柔性制造”方式被大力推廣的今天,正面臨著一次變革,在這次變革中,汽車零部件產(chǎn)業(yè)正由大批量生產(chǎn)到小批量、多樣化過度,而激光技術(shù)能夠迅速適應(yīng)多種材料、多種形狀和尺寸,特別適用于柔性加工,對此,激光技術(shù)將在這一變革中發(fā)揮著重大作用。隨著激光技術(shù)的迅速發(fā)展與突破,自動化駕駛技術(shù)也將崛起。

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