La tecnología de soldadura láser como una integración optoelectrónica de tecnología de soldadura avanzada, en comparación con la tecnología tradicional de soldadura de carrocerías de automóviles, tiene una alta densidad de energía, velocidad de soldadura, tensión de soldadura y deformación de pequeños, flexibles, etc.
Por lo tanto, la tecnología de soldadura láser es un medio técnico importante para realizar el desarrollo de alta calidad de la industria automotriz. Chutian Zhonggu Lianchuang en este documento describe en detalle la aplicación de la soldadura láser en la soldadura de carrocerías de automóviles.
Actualmente aplicado en el campo de la soldadura de carrocerías de automóviles, el principal proceso de soldadura por láser incluye la soldadura por fusión profunda por láser, la soldadura por alambre de relleno por láser, la soldadura fuerte por láser y la soldadura compuesta por arco láser.
Proceso de soldadura profunda con láser para carrocerías de automóviles
La soldadura por fusión profunda con láser se refiere a que la densidad de potencia del láser alcanza un cierto nivel, de modo que la vaporización de la superficie del material y la formación de un ojo de cerradura, la presión de vapor del metal del orificio y la presión estática del líquido circundante y la tensión superficial para lograr el equilibrio dinámico, el láser puede ser irradiado a través del ojo de la cerradura hasta el fondo del agujero, junto con el movimiento del rayo láser para formar una soldadura continua. El proceso de soldadura por fusión profunda con láser no necesita agregar fundente auxiliar o relleno, utilizando completamente el propio material de la pieza de trabajo soldado en uno.
La soldadura obtenida por soldadura por fusión profunda con láser es generalmente suave y recta, con una pequeña deformación, lo que contribuye a mejorar la precisión de fabricación de la carrocería del automóvil; la soldadura tiene una alta resistencia a la tracción, lo que garantiza la calidad de la soldadura de carrocerías de automóviles; la velocidad de soldadura es rápida, lo que contribuye a mejorar la eficiencia de producción de soldadura.
En la soldadura de carrocerías de automóviles, el proceso de soldadura por fusión profunda con láser puede satisfacer las necesidades de soldadura de grupos de carrocerías y soldadura. En el grupo de la carrocería, la soldadura se utiliza principalmente para el techo de la carrocería, los costados, las puertas y otras áreas de soldadura, en la carrocería, la soldadura se utiliza principalmente para diferentes resistencias, diferentes espesores, diferentes recubrimientos de soldadura de acero.
Proceso de soldadura de relleno de alambre láser de carrocería de automóvil
La soldadura de relleno de alambre por láser es un proceso de formación de una unión soldada mediante el llenado previo de la costura de soldadura con un alambre específico o la alimentación sincrónica del alambre durante el proceso de soldadura por láser. Esto es equivalente a alimentar un material de alambre casi homogéneo en el baño de soldadura al mismo tiempo que el proceso de fusión profunda por láser.
En comparación con la soldadura por fusión profunda con láser, la soldadura con alambre de relleno por láser aplicada a la soldadura de carrocerías de automóviles tiene dos ventajas, una es mejorar significativamente la tolerancia del espacio de ensamblaje entre las partes de la carrocería del automóvil que se van a soldar, para resolver el problema de la soldadura por fusión profunda con láser en el el espacio del bisel es demasiado alto; el segundo es mejorar la región de soldadura mediante el uso de diferentes contenidos de composición del alambre para mejorar la distribución del área de soldadura y luego regular el rendimiento de la soldadura.
En el proceso de fabricación de carrocerías de automóviles, el proceso de soldadura de alambre de relleno por láser se utiliza principalmente en la carrocería de aleación de aluminio y soldadura de piezas de acero. Especialmente en el proceso de soldadura de piezas de aleación de aluminio de la carrocería del automóvil, la tensión superficial del baño fundido es pequeña, lo que es fácil de provocar el colapso del baño fundido, y el proceso de soldadura con alambre de relleno láser puede resolver el problema del baño fundido. colapso de la piscina en mayor medida debido a la fusión del alambre de soldadura en el proceso de soldadura por láser.
Proceso de soldadura fuerte de relleno láser para carrocerías de automóviles
Soldadura fuerte con láser usando el láser como fuente de calor, el rayo láser después de enfocar la irradiación en la superficie del alambre para que el alambre se funda, el alambre fundido caiga y el relleno se suelde entre la pieza de trabajo, el material de soldadura fuerte y la pieza de trabajo entre el efecto metalúrgico de disolución y difusión. , para que la pieza de trabajo logre el efecto de conexión.
A diferencia del proceso de soldadura de relleno de alambre con láser, el proceso de soldadura fuerte con láser solo derrite el alambre, pero no la pieza de trabajo que se va a soldar. La soldadura fuerte con láser tiene una buena estabilidad de soldadura, pero la resistencia a la tracción de la soldadura obtenida es baja.
En el proceso de soldadura de carrocerías de automóviles, el proceso de soldadura fuerte con láser es principalmente para los requisitos de resistencia de las juntas que no son soldaduras de partes del cuerpo altas, como el cuerpo del techo y el costado del cuerpo entre la soldadura, la cubierta del equipaje entre las partes superior e inferior de la soldadura y así sucesivamente.
Láser para carrocerías de automóviles: proceso de soldadura por arco compuesto
Láser: la soldadura de arco compuesto es el uso de láser y arco de dos fuentes de calor al mismo tiempo en la superficie de la pieza de trabajo que se va a soldar, de modo que la pieza de trabajo a través de la fusión, la solidificación después de la formación de la soldadura un proceso de soldadura compuesta.
Láser: la soldadura compuesta por arco combina las ventajas de la soldadura por láser y la soldadura por arco, una tiene el papel de fuente de calor dual, la velocidad de soldadura se puede mejorar, de modo que la entrada de calor se vuelve más pequeña, la deformación de la soldadura es pequeña, para mantener las características de la soldadura láser, la segunda tiene una mejor capacidad de puenteo, la tolerancia del espacio de montaje es mayor; tres es el baño derretido de la velocidad de solidificación se ralentiza, es propicio para la eliminación de poros, grietas y otros defectos de soldadura, y es propicio para la mejora de la organización de la zona afectada por el calor y el rendimiento; En cuarto lugar, debido al papel del arco, que permite soldar materiales con alta reflectividad y alta conductividad térmica, una gama más amplia de materiales de aplicación.
En el proceso de fabricación de carrocerías de automóviles, el proceso de soldadura compuesta por láser y arco se utiliza principalmente en la carrocería de componentes de aleación de aluminio y aleación de aluminio - combinación de soldadura de metales diferentes de acero, principalmente para la separación de ensamblaje de piezas más grandes para soldadura, como la parte de la puerta del automóvil de la posición de la soldadura, esto se debe a que el espacio de montaje puede jugar el láser - soldadura compuesta por arco del rendimiento de puente.
Otro proceso de soldadura por láser para carrocerías de automóviles
La soldadura por fusión profunda con láser, la soldadura con alambre de relleno con láser, la soldadura fuerte con láser y la soldadura compuesta por arco con láser y otros procesos de soldadura en la soldadura de carrocerías de automóviles tienen una investigación teórica más madura y una amplia gama de aplicaciones prácticas.
Además, a medida que mejora la demanda de la industria de fabricación de automóviles para la eficiencia de la soldadura de carrocerías y aumenta la demanda de soldadura de materiales heterogéneos en la fabricación de automóviles livianos, se ha prestado atención a la aplicación de soldadura por puntos láser, soldadura oscilante láser, soldadura láser multihaz y soldadura de vuelo láser. en la soldadura de carrocerías de automóviles.
- Proceso de soldadura por puntos con láser
La soldadura por puntos láser es una tecnología de soldadura láser avanzada con ventajas sobresalientes de alta velocidad de soldadura y alta precisión de soldadura. El principio básico de la soldadura por puntos láser es enfocar el rayo láser en un punto de las piezas a soldar, de modo que el metal se derrita instantáneamente, ajustando la densidad del láser para lograr el efecto de soldadura por conducción de calor o fusión profunda. soldadura, cuando el rayo láser deja de funcionar, el reflujo de metal líquido, solidificación después de la formación de juntas.
Hay dos formas principales de soldadura por puntos con láser: soldadura por puntos con láser pulsado y soldadura por puntos con láser continua. La energía máxima del rayo láser de soldadura por puntos de láser pulsado es alta, pero el papel del tiempo es corto, generalmente se usa para aleaciones de magnesio, aleaciones de aluminio y otras soldaduras de metales livianos; El rayo láser de soldadura por puntos láser continuo en general, la potencia promedio es alta, el papel del láser es largo y se usa para soldar acero. La soldadura por puntos con láser en la soldadura de carrocerías de automóviles en comparación con la soldadura por puntos de resistencia tiene las ventajas de que la trayectoria de soldadura por puntos sin contacto se puede diseñar de forma independiente, para satisfacer la demanda de soldadura de alta calidad de materiales de carrocerías de automóviles con diferentes espacios entre vueltas.
- Proceso de soldadura oscilante láser
La soldadura por péndulo láser es una nueva tecnología de soldadura por láser propuesta en los últimos años, que ha recibido una gran atención. El principio principal de esta tecnología es integrar el grupo de espejos vibratorios en el cabezal de soldadura láser para realizar la oscilación rápida, ordenada y a pequeña escala del rayo láser, a fin de lograr el efecto del rayo moviéndose hacia adelante y revolviéndose mientras se suelda con láser. .
La principal trayectoria de oscilación de la soldadura por oscilación láser incluye: oscilación transversal, oscilación longitudinal, oscilación circular y oscilación infinita. El proceso de soldadura por oscilación láser para el proceso de soldadura de carrocerías de automóviles tiene ventajas significativas, debido a que el papel de la oscilación del rayo láser puede cambiar significativamente el estado de flujo del baño fundido, por lo que no solo en el mismo tipo de soldadura del material de la carrocería del automóvil se pueden eliminar los defectos no fusionados , refinamiento de grano e inhibir la porosidad; pero también mejoran la carrocería del automóvil de materiales diferentes, la soldadura de diferentes materiales no se mezclan lo suficiente, las propiedades mecánicas de soldadura del problema de los pobres.
- Proceso de soldadura por haz multiláser
En la actualidad, el láser de fibra se puede instalar en el cabezal de soldadura a través del módulo de división de haz que será un solo haz de láser en múltiples haces de láser.
La soldadura láser multihaz es equivalente a aplicar múltiples fuentes de calor en el proceso de soldadura, se puede ajustar a través de la distribución de energía del haz, de modo que diferentes haces para lograr diferentes funciones, tales como: mayor densidad de energía del haz es el haz principal, responsable para la soldadura por fusión profunda, la menor densidad de energía del sub-haz se puede limpiar en la superficie del material y precalentar, aumentar el material en la tasa de absorción de energía del rayo láser.
- Proceso de soldadura por vuelo láser
La tecnología de soldadura de vuelo láser es un nuevo tipo de tecnología de soldadura láser de alta eficiencia, alta eficiencia de soldadura, la trayectoria de soldadura se puede diseñar de forma independiente.
El principio básico de la soldadura por vuelo láser es que cuando el rayo láser incide en los dos espejos X, Y del espejo de exploración, el ángulo del espejo se controla a través de la programación independiente, para realizar la desviación del rayo láser en cualquier ángulo.
El proceso tradicional de soldadura láser de carrocerías de automóviles, que se basa principalmente en robots de soldadura para impulsar el cabezal de soldadura láser para un movimiento sincronizado, para lograr el efecto de soldadura. Sin embargo, el número de soldaduras de la carrocería del automóvil, la longitud de la soldadura es larga, el movimiento alternativo repetitivo del robot de soldadura limita seriamente la eficiencia de soldadura de la carrocería del automóvil. Por el contrario, la soldadura de vuelo por láser solo necesita ajustar el ángulo del reflector para realizar la soldadura del haz dentro de un cierto rango. Por lo tanto, la aplicación de la tecnología de soldadura por vuelo láser en la soldadura de carrocerías de automóviles puede mejorar significativamente la eficiencia de la soldadura y tiene una amplia perspectiva de aplicación.
