Sebagai pembawa bagian-bagian mobil lainnya, teknologi pembuatan bodi mobil secara langsung menentukan kualitas pembuatan mobil secara keseluruhan. Dalam proses pembuatan bodi mobil, pengelasan merupakan proses produksi yang penting. Teknologi pengelasan yang saat ini digunakan untuk pengelasan badan mobil terutama mencakup pengelasan titik resistansi, pengelasan terlindung gas inert cair (pengelasan MIG) dan pengelasan busur terlindung gas aktif cair (pengelasan MAG) serta pengelasan laser.
Sebagai teknologi pengelasan canggih dengan integrasi optik-mekanis, teknologi pengelasan laser memiliki keunggulan kepadatan energi yang tinggi, kecepatan pengelasan yang cepat, tegangan dan deformasi pengelasan yang rendah, serta fleksibilitas yang baik dibandingkan dengan teknologi pengelasan bodi mobil tradisional.
Struktur bodi mobil rumit, dan bagian bodi sebagian besar berupa komponen berdinding tipis dan melengkung. Pengelasan bodi mobil dihadapkan pada kesulitan pengelasan seperti variasi bahan bodi, ketebalan bagian bodi yang bervariasi, lintasan pengelasan yang beragam, dan bentuk sambungan. Selain itu, pengelasan bodi otomotif memiliki persyaratan tinggi terhadap kualitas pengelasan dan efisiensi pengelasan.
Berdasarkan parameter proses pengelasan yang sesuai, pengelasan laser dapat memastikan kekuatan lelah yang tinggi dan ketangguhan benturan pada bagian bodi mobil utama saat pengelasan, sehingga menjamin kualitas dan masa pakai pengelasan bodi. Teknologi pengelasan laser dapat beradaptasi dengan pengelasan bagian bodi mobil dengan bentuk sambungan berbeda, ketebalan berbeda, dan jenis bahan berbeda, memenuhi permintaan fleksibilitas dalam pembuatan bodi mobil. Oleh karena itu, teknologi pengelasan laser merupakan sarana teknis yang penting untuk mencapai perkembangan industri otomotif yang berkualitas tinggi.
Proses pengelasan laser untuk bodi otomotif
Prinsip proses pengelasan fusi dalam laser: Ketika kepadatan daya laser mencapai tingkat tertentu, permukaan material menguap, sehingga membentuk lubang kunci. Ketika tekanan uap logam di dalam lubang mencapai keseimbangan dinamis dengan tekanan statis dan tegangan permukaan cairan di sekitarnya, laser dapat menyinari melalui lubang kunci ke dasar lubang, dan dengan pergerakan sinar laser, pengelasan kontinu terjadi. terbentuk. Dalam proses pengelasan fusi dalam laser, tidak perlu menambahkan fluks tambahan atau pengisi untuk mengelas material benda kerja menjadi satu.
Lapisan las yang diperoleh dengan pengelasan fusi dalam laser umumnya halus dan lurus dengan deformasi kecil, yang kondusif untuk meningkatkan akurasi pembuatan bodi mobil. Kekuatan tarik lasnya tinggi, yang menjamin kualitas pengelasan bodi mobil. Kecepatan pengelasannya cepat, yang kondusif untuk meningkatkan efisiensi produksi pengelasan.
Dalam proses pengelasan bodi mobil, penggunaan proses pengelasan fusi dalam laser dapat secara signifikan mengurangi jumlah suku cadang, cetakan, dan peralatan las, sehingga mengurangi bobot mati bodi dan biaya produksi. Namun, proses pengelasan fusi dalam laser kurang toleran terhadap celah perakitan bagian yang akan dilas, dan celah perakitan perlu dikontrol antara 0,05 dan 2 mm. Jika celah perakitan terlalu besar, akan terjadi cacat pengelasan seperti porositas.
Penelitian saat ini menunjukkan bahwa dalam pengelasan bodi mobil dari bahan yang sama, dengan mengoptimalkan parameter proses pengelasan fusi dalam laser, dimungkinkan untuk mendapatkan lasan dengan pembentukan permukaan yang baik, cacat internal yang lebih sedikit, dan sifat mekanik yang sangat baik. Sifat mekanik las yang sangat baik dapat memenuhi persyaratan penggunaan komponen las bodi mobil. Namun, dalam pengelasan bodi mobil, baja paduan aluminium sebagai perwakilan dari proses pengelasan fusi dalam laser logam heterogen belum matang, meskipun dengan menambahkan lapisan transisi dapat memperoleh kinerja pengelasan yang sangat baik, namun bahan lapisan transisi yang berbeda pada pengelasan Mekanisme pengaruh lapisan IMC dan pengaruhnya terhadap struktur mikro mekanisme las belum jelas, perlu kajian lebih mendalam.
Proses Pengelasan Pengisian Kawat Laser Bodi Otomatis
Proses pengelasan pengisi laser didasarkan pada prinsip berikut: Sambungan las dibentuk dengan mengisi lasan terlebih dahulu dengan kawat tertentu atau dengan mengumpankan kawat secara bersamaan selama proses pengelasan laser. Hal ini setara dengan memasukkan bahan kawat dalam jumlah yang kira-kira homogen ke dalam kolam las selama pengelasan fusi dalam laser. Diagram di bawah menunjukkan proses pengelasan pengisi laser.
Dibandingkan dengan pengelasan fusi dalam laser, pengelasan pengisi laser memiliki dua keunggulan dalam pengelasan bodi mobil: pertama, dapat secara signifikan meningkatkan toleransi celah perakitan antara bagian bodi mobil yang akan dilas dan memecahkan masalah kebutuhan celah bevel yang tinggi untuk pengelasan fusi dalam laser. ; kedua, dapat meningkatkan distribusi jaringan di area las dengan menggunakan kabel dengan kandungan komposisi berbeda, dan kemudian mengatur kinerja las.
Dalam proses pembuatan bodi mobil, proses pengelasan pengisi laser terutama digunakan untuk mengelas bagian bodi paduan aluminium dan baja. Khususnya pada proses pengelasan bagian bodi mobil yang terbuat dari paduan aluminium, tegangan permukaan kolam cair kecil, yang dapat dengan mudah menyebabkan runtuhnya kolam cair, sedangkan proses pengelasan pengisi laser dapat mengatasi masalah keruntuhan kolam cair dengan lebih baik. melalui peleburan kawat dalam proses pengelasan laser.
Proses mematri laser tubuh otomotif
Proses pematrian laser didasarkan pada prinsip berikut: Menggunakan laser sebagai sumber panas, sinar laser difokuskan dan disinari ke permukaan kawat, kawat meleleh, kawat yang meleleh menetes ke bawah dan memenuhi benda kerja yang akan dilas, dan efek metalurgi seperti peleburan dan difusi terjadi antara bahan pemateri dan benda kerja, sehingga menyatukan benda kerja. Berbeda dengan proses las laser filler, proses laser brazing hanya melelehkan kawat dan bukan benda kerja yang akan dilas. Pematrian laser mempunyai kestabilan pengelasan yang baik, namun kekuatan tarik las yang dihasilkan rendah. Gambar 3 menunjukkan penerapan proses laser brazing pada pengelasan penutup kompartemen bagasi otomotif
Dalam proses pengelasan bodi mobil, proses laser brazing terutama digunakan untuk mengelas bagian bodi yang tidak memerlukan kekuatan sambungan tinggi, seperti pengelasan antara penutup atas dan sekeliling samping, pengelasan antara bagasi atas dan bawah. penutup kompartemen, dll. Penutup atas VW, Audi dan model menengah dan kelas atas lainnya semuanya menggunakan proses mematri laser.
Cacat utama pada sambungan brazing laser pada badan mobil meliputi penggerogotan tepi, porositas, deformasi las, dll., dan cacat tersebut dapat ditekan secara signifikan dengan mengatur parameter proses dan menggunakan proses mematri laser multi-fokus.
Proses pengelasan komposit busur laser tubuh otomotif
Prinsip proses pengelasan komposit busur laser adalah sebagai berikut: dua sumber panas, laser dan busur, digunakan untuk bekerja secara bersamaan pada permukaan benda kerja yang akan dilas, dan benda kerja tersebut dilebur dan dipadatkan sehingga membentuk lapisan las. Diagram di bawah menunjukkan proses pengelasan busur laser.
Pengelasan komposit busur laser menggabungkan keunggulan pengelasan laser dan pengelasan busur: pertama, di bawah aksi sumber panas ganda, kecepatan pengelasan dapat ditingkatkan, masukan panas menjadi lebih kecil, deformasi las kecil, mempertahankan karakteristik pengelasan laser ; kedua, kemampuan menjembatani lebih baik, toleransi celah perakitan lebih besar; ketiga, kecepatan pemadatan kolam cair menjadi lebih lambat, yang kondusif untuk menghilangkan pori-pori, retakan dan cacat pengelasan lainnya, meningkatkan organisasi dan kinerja zona yang terkena dampak panas. Keempat, karena busur, ia mampu mengelas bahan dengan reflektifitas tinggi dan konduktivitas termal tinggi, dengan jangkauan bahan terapan yang lebih luas.
Dalam proses pembuatan bodi mobil, proses pengelasan komposit laser - busur terutama mengelas komponen paduan aluminium bodi dan logam berbeda baja paduan aluminium, untuk celah perakitan bagian pengelasan yang lebih besar, seperti bagian pintu mobil di lokasi pengelasan, hal ini karena celah rakitan kondusif terhadap kinerja penghubung pengelasan komposit busur-laser. Selain itu, teknologi las komposit busur laser-MIG juga diaplikasikan pada posisi beam atap samping bodi Audi.
Dalam proses pengelasan bodi mobil, pengelasan komposit busur laser memiliki keunggulan toleransi celah yang besar dibandingkan dengan pengelasan laser tunggal, namun pengelasan komposit busur laser memerlukan pertimbangan komprehensif mengenai posisi relatif laser dan busur, parameter pengelasan laser, busur parameter dan faktor lainnya. Perilaku perpindahan panas dan massa pada proses pengelasan busur laser sangatlah kompleks, terutama pengaturan energi pengelasan material heterogen serta mekanisme pengaturan ketebalan dan jaringan IMC masih belum jelas dan memerlukan penguatan penelitian lebih lanjut.
Proses pengelasan laser bodi otomotif lainnya
Pengelasan fusi dalam laser, pengelasan pengisi laser, pengelasan laser mematri dan pengelasan komposit busur laser dan proses pengelasan lainnya memiliki teori yang lebih matang dan berbagai aplikasi praktis. Ketika persyaratan industri otomotif untuk efisiensi pengelasan tubuh meningkat dan permintaan untuk pengelasan bahan yang berbeda dalam manufaktur ringan meningkat, pengelasan titik laser, pengelasan osilasi laser, pengelasan sinar multi-laser, dan pengelasan penerbangan laser telah mendapat perhatian.
Proses pengelasan titik laser
Pengelasan titik laser adalah teknologi pengelasan laser canggih dengan keunggulan luar biasa berupa kecepatan pengelasan cepat dan akurasi pengelasan tinggi. Prinsip dasar pengelasan titik laser adalah memfokuskan sinar laser pada suatu titik pada bagian yang akan dilas, sehingga logam pada titik tersebut langsung meleleh, dan dengan menyesuaikan kerapatan laser untuk mencapai pengelasan konduksi termal atau efek pengelasan fusi dalam, ketika sinar laser berhenti bekerja, logam cair mengalami refluks, mengeras dan membentuk sambungan.
Ada dua bentuk utama pengelasan titik laser: pengelasan titik laser berdenyut dan pengelasan titik laser kontinu. Sinar laser dalam pengelasan titik laser berdenyut memiliki energi puncak yang tinggi, namun waktu kerjanya singkat, dan umumnya digunakan untuk pengelasan logam ringan seperti paduan magnesium dan paduan aluminium. Dalam pengelasan titik laser kontinu, sinar laser memiliki daya rata-rata yang tinggi dan waktu aksi laser yang lama, dan sebagian besar digunakan untuk pengelasan baja.
Dalam pengelasan bodi mobil, dibandingkan dengan pengelasan titik resistansi, pengelasan titik laser memiliki keunggulan lintasan pengelasan titik non-kontak dan dirancang sendiri, yang dapat memenuhi permintaan pengelasan berkualitas tinggi di bawah celah putaran bahan bodi mobil yang berbeda.
Proses pengelasan osilasi laser
Pengelasan osilasi laser adalah teknologi pengelasan laser baru yang telah diusulkan dalam beberapa tahun terakhir dan mendapat perhatian luas. Prinsip dari teknologi ini adalah untuk mencapai osilasi sinar laser yang cepat, teratur dan kecil dengan mengintegrasikan cermin osilasi ke dalam kepala pengelasan laser, sehingga mencapai efek pengadukan sinar sambil bergerak maju selama pengelasan laser.
Lintasan osilasi utama pada proses pengelasan osilasi laser antara lain: osilasi transversal, osilasi memanjang, osilasi melingkar, dan osilasi tak terhingga. Proses pengelasan osilasi laser memiliki keuntungan yang signifikan dalam pengelasan badan mobil, karena kondisi aliran kumpulan lelehan diubah secara signifikan oleh osilasi sinar laser, sehingga proses tersebut dapat menghilangkan cacat yang tidak menyatu, mencapai kehalusan butiran, dan menekan porositas dalam pengelasan. bahan bodi mobil yang sama, dan memperbaiki masalah kurangnya pencampuran bahan yang berbeda dan sifat mekanik yang buruk dari lapisan las dalam pengelasan bahan bodi mobil yang berbeda.
Proses pengelasan sinar multi-laser
Saat ini, laser serat dapat digunakan untuk membagi satu sinar laser menjadi beberapa sinar laser menggunakan modul pemisahan sinar yang dipasang di kepala las. Pengelasan sinar multi-laser setara dengan menerapkan beberapa sumber panas dalam proses pengelasan. Dengan menyesuaikan distribusi energi berkas, berkas yang berbeda dapat mencapai fungsi yang berbeda, seperti: berkas dengan kepadatan energi yang lebih tinggi adalah berkas utama, yang bertanggung jawab untuk pengelasan lelehan dalam; sub-balok dengan kepadatan energi yang lebih rendah dapat membersihkan dan memanaskan permukaan material serta meningkatkan penyerapan energi sinar laser oleh material.
Proses pengelasan sinar multi-laser dapat meningkatkan perilaku penguapan uap seng dan perilaku dinamis kumpulan lelehan selama pengelasan lembaran baja galvanis, memperbaiki masalah percikan dan meningkatkan kekuatan tarik lapisan las.
Proses pengelasan penerbangan laser
Teknologi pengelasan penerbangan laser adalah teknologi pengelasan laser baru dengan efisiensi pengelasan tinggi dan desain lintasan pengelasan yang otonom. Prinsip dasar pengelasan penerbangan laser adalah ketika sinar laser mengenai cermin X dan Y dari cermin pemindai, sudut cermin dikontrol melalui pemrograman otonom untuk mencapai defleksi sinar laser pada sudut mana pun.
Secara tradisional, pengelasan laser pada bodi mobil terutama bergantung pada robot pengelasan untuk menggerakkan kepala pengelasan laser agar gerakan sinkron guna mencapai efek pengelasan. Namun, gerakan bolak-balik yang berulang dari robot pengelasan sangat membatasi efisiensi pengelasan bodi mobil karena banyaknya jumlah lasan dan panjangnya lasan. Sebaliknya, pengelasan penerbangan laser dapat dicapai dalam rentang tertentu hanya dengan menyesuaikan sudut reflektor. Oleh karena itu, teknologi pengelasan penerbangan laser dapat meningkatkan efisiensi pengelasan secara signifikan dan memiliki prospek penerapan yang luas.
Ringkasan
Dengan berkembangnya industri otomotif, masa depan teknologi pengelasan bodi akan terus berkembang baik dalam proses pengelasan maupun teknologi cerdas.
Bodi mobil, khususnya bodi kendaraan energi baru, berkembang ke arah bobot yang ringan. Paduan ringan, material komposit, dan material heterogen akan lebih banyak digunakan pada bodi mobil, proses pengelasan laser konvensional sulit memenuhi persyaratan pengelasannya, sehingga proses pengelasan berkualitas tinggi dan efisien akan menjadi tren perkembangan masa depan.
Dalam beberapa tahun terakhir, proses pengelasan laser yang muncul, seperti pengelasan ayunan laser, pengelasan sinar multi-laser, pengelasan penerbangan laser, dll., telah berada dalam kualitas pengelasan dan efisiensi pengelasan dari penelitian teoritis awal dan eksplorasi proses. Masa depan perlu munculnya proses pengelasan laser dan material ringan bodi mobil, pengelasan material heterogen dan skenario lainnya yang digabungkan secara erat, desain lintasan ayunan sinar laser, mekanisme aksi energi sinar multi-laser dan peningkatan efisiensi pengelasan penerbangan dan aspek-aspek lain dari in- penelitian mendalam untuk mengeksplorasi proses pengelasan bodi mobil ringan yang matang.
Teknologi pengelasan laser bodi otomatis terintegrasi secara mendalam dengan teknologi cerdas, penginderaan real-time status pengelasan laser bodi otomatis, dan kontrol umpan balik parameter proses memiliki peran yang menentukan dalam kualitas pengelasan. Teknologi pengelasan laser cerdas saat ini sebagian besar digunakan untuk perencanaan dan pelacakan lintasan pra-pengelasan serta pemeriksaan kualitas pasca-pengelasan. Penelitian dalam dan luar negeri dalam mendeteksi cacat pengelasan dan pengaturan parameter adaptif masih dalam tahap awal, dan teknologi kontrol adaptif parameter proses pengelasan laser belum diterapkan dalam pembuatan bodi mobil.
Oleh karena itu, untuk penerapan teknologi pengelasan laser pada karakteristik proses pengelasan bodi mobil, masa depan harus dikembangkan dengan sistem penginderaan cerdas pengelasan laser inti multi-sensor yang canggih dan sistem kontrol robot pengelasan presisi tinggi berkecepatan tinggi untuk memastikan bahwa pengelasan laser teknologi cerdas dalam waktu nyata dan keakuratan setiap tautan, melalui tautan "perencanaan lintasan pra-pengelasan - parameter pengelasan kontrol adaptif Inspeksi online kualitas pasca-pengelasan", untuk memastikan pemrosesan berkualitas tinggi dan efisien.
Perusahaan otomasi laser Maven fokus pada industri laser selama 14 tahun, kami mengkhususkan diri dalam pengelasan laser, kami memiliki mesin las laser lengan robot, mesin Las Laser Otomatis Meja, mesin las Laser Genggam, selain itu, kami juga memiliki mesin las laser, mesin pemotong laser dan mesin ukiran penandaan laser, kami memiliki banyak kasus solusi pengelasan laser, jika Anda tertarik, Anda selalu dapat menghubungi kami.
Waktu posting: 09 Des-2022
