La technologie de soudage au laser en tant qu'intégration optoélectronique de la technologie de soudage avancée, par rapport à la technologie de soudage de carrosserie traditionnelle, a une densité d'énergie élevée, une vitesse de soudage, une contrainte de soudage et une déformation de petits, flexibles, etc.
Par conséquent, la technologie de soudage au laser est un moyen technique important pour réaliser le développement de haute qualité de l'industrie automobile. Chutian Zhonggu Lianchuang dans cet article décrit en détail l'application du soudage au laser dans le soudage de carrosseries automobiles !
Actuellement appliqué dans le domaine du soudage de carrosserie automobile, le principal procédé de soudage au laser comprend le soudage par fusion profonde au laser, le soudage au fil d'apport au laser, le brasage au laser et le soudage composite à l'arc au laser.
Procédé de soudage profond au laser de carrosserie
Le soudage par fusion profonde au laser se réfère à la densité de puissance du laser atteint un certain niveau, de sorte que la vaporisation de la surface du matériau et la formation d'un trou de serrure, la pression de vapeur du métal du trou et la pression statique du liquide environnant et la tension superficielle pour atteindre l'équilibre dynamique, le laser peut être irradié à travers le trou de serrure jusqu'au fond du trou, avec le mouvement du faisceau laser pour former une soudure continue. Le processus de soudage par fusion profonde au laser n'a pas besoin d'ajouter de flux ou de charge auxiliaire, en utilisant complètement le propre matériau de la pièce soudé en un seul.
La soudure obtenue par soudage par fusion profonde au laser est généralement lisse et droite, avec une petite déformation, ce qui est propice à l'amélioration de la précision de fabrication de la carrosserie automobile ; la soudure a une résistance à la traction élevée, ce qui garantit la qualité du soudage de la carrosserie; la vitesse de soudage est rapide, ce qui est propice à l'amélioration de l'efficacité de la production de soudage.
Dans le soudage de carrosserie automobile, le procédé de soudage par fusion profonde au laser peut répondre aux besoins de soudage du groupe de carrosserie et du soudage. Dans le groupe de carrosserie, le soudage est principalement utilisé pour le toit de la carrosserie, les côtés, les portes et d'autres zones de soudage, dans le corps, le soudage est principalement utilisé pour différentes résistances, différentes épaisseurs, différents revêtements de soudure en acier.
Processus de soudage de remplissage de fil laser de carrosserie automatique
Le soudage par remplissage au laser est un processus de formation d'un joint soudé en pré-remplissant le cordon de soudure avec un fil spécifique ou en alimentant le fil de manière synchrone pendant le processus de soudage au laser. Cela équivaut à introduire un matériau de fil presque homogène dans le bain de soudure en même temps que le processus de fusion profonde au laser.
Par rapport au soudage laser par fusion profonde, le soudage par fil d'apport laser appliqué au soudage de carrosserie automobile présente deux avantages, l'un est d'améliorer considérablement la tolérance de l'écart d'assemblage entre les pièces de carrosserie à souder, pour résoudre le problème du soudage laser par fusion profonde sur le l'écart de biseau est trop élevé ; la seconde consiste à améliorer la zone de soudure grâce à l'utilisation de différentes teneurs en composition du fil pour améliorer la répartition de la zone de soudure, puis à réguler les performances de la soudure.
Dans le processus de fabrication de carrosseries automobiles, le procédé de soudage par fil d'apport au laser est principalement utilisé dans le soudage de pièces en alliage d'aluminium et en acier. En particulier dans le processus de soudage des pièces en alliage d'aluminium de la carrosserie de la voiture, la tension superficielle du bain de fusion est faible, ce qui peut facilement entraîner l'effondrement du bain de fusion, et le processus de soudage par fil d'apport au laser peut résoudre le problème de fusion l'effondrement de la piscine dans une plus grande mesure par la fusion du fil de soudure dans le processus de soudage au laser.
Processus de brasage de remplissage laser de carrosserie automobile
Brasage au laser utilisant le laser comme source de chaleur, le faisceau laser après focalisation de l'irradiation sur la surface du fil de sorte que le fil fond, le fil de fusion tombe et la charge à souder entre la pièce, le matériau de brasage et la pièce entre l'effet métallurgique de la dissolution et de la diffusion , de sorte que la pièce à usiner pour obtenir l'effet de connexion.
Contrairement au processus de soudage par remplissage au fil laser, le processus de brasage au laser ne fait fondre que le fil mais pas la pièce à souder. Le brasage laser présente une bonne stabilité au soudage, mais la résistance à la traction de la soudure obtenue est faible.
Dans le processus de soudage de carrosserie automobile, le processus de brasage au laser est principalement pour les exigences de résistance des joints ne sont pas le soudage de pièces de carrosserie élevées, telles que le corps du toit et le côté du corps entre la soudure, le cache-bagages entre les parties supérieure et inférieure de la soudure et ainsi de suite.
Laser de carrosserie automobile - procédé de soudage composite à l'arc
Le soudage composite au laser et à l'arc est l'utilisation simultanée de deux sources de chaleur au laser et à l'arc à la surface de la pièce à souder, de sorte que la pièce à travers la fusion, la solidification après la formation de la soudure un processus de soudage composite.
Le soudage composite laser-arc combine les avantages du soudage laser et du soudage à l'arc, l'un joue le rôle de double source de chaleur, la vitesse de soudage peut être améliorée, de sorte que l'apport de chaleur devient plus petit, la déformation de la soudure est faible, pour maintenir les caractéristiques de le soudage au laser, le second a une meilleure capacité de pontage, la tolérance d'écart d'assemblage est plus grande ; trois est le bain fondu de la vitesse de solidification ralentit, est propice à l'élimination des pores, fissures et autres défauts de soudage, et est propice à l'amélioration de l'organisation de la zone affectée thermiquement et des performances ; Quatrièmement, en raison du rôle de l'arc, permettant de souder des matériaux à haute réflectivité et à haute conductivité thermique, une gamme plus large de matériaux d'application.
Dans le processus de fabrication de la carrosserie, le processus de soudage composite laser-arc est principalement utilisé dans le corps des composants en alliage d'aluminium et alliage d'aluminium-acier combinaison de métaux différents de soudage, principalement pour l'écart d'assemblage est des pièces plus grandes pour le soudage, telles que la partie de porte automobile de la position de la soudure, c'est à cause de l'écart d'assemblage peut jouer le soudage composite laser - arc de la performance de pontage.
Autre procédé de soudage au laser de carrosserie automobile
Le soudage par fusion profonde au laser, le soudage par fil d'apport au laser, le brasage au laser et le soudage composite à l'arc au laser et d'autres procédés de soudage dans le soudage de la carrosserie automobile ont une recherche théorique plus mature et un large éventail d'applications pratiques.
De plus, à mesure que la demande de l'industrie automobile en matière d'efficacité de soudage de carrosserie s'améliore et que la demande de soudage de matériaux hétérogènes augmente dans la fabrication automobile légère, l'application du soudage par points laser, du soudage laser oscillant, du soudage laser multifaisceaux et du soudage laser en vol a fait l'objet d'une attention particulière. dans le soudage des carrosseries automobiles.
- Procédé de soudage laser par points
Le soudage par points au laser est une technologie de soudage au laser avancée avec des avantages exceptionnels de vitesse de soudage rapide et de précision de soudage élevée. Le principe de base du soudage par points laser est de focaliser le faisceau laser en un point sur les pièces à souder, de sorte que le métal au point de fusion instantanée, en ajustant la densité laser pour obtenir l'effet du soudage par conduction thermique ou de la fusion profonde soudage, lorsque le faisceau laser cesse de fonctionner, le reflux de métal liquide, la solidification après la formation de joints.
Il existe deux formes principales de soudage par points au laser : le soudage par points au laser pulsé et le soudage par points au laser continu. L'énergie maximale du faisceau laser de soudage par points au laser pulsé est élevée, mais le rôle du temps est court, généralement utilisé pour le soudage des alliages de magnésium, des alliages d'aluminium et d'autres métaux légers; Faisceau laser de soudage par points laser continu en général, la puissance moyenne est élevée, le rôle du laser du temps est long et est utilisé pour le soudage de l'acier. Le soudage par points au laser dans le soudage de carrosserie automobile par rapport au soudage par points par résistance présente les avantages du sans contact, la trajectoire de soudage par points peut être conçue indépendamment, pour répondre à la demande de soudage de haute qualité des matériaux de carrosserie automobile sous différents écarts de recouvrement.
- Procédé de soudage oscillant au laser
Le soudage pendulaire au laser est une nouvelle technologie de soudage au laser proposée ces dernières années, qui a reçu une large attention. Le principe principal de cette technologie est d'intégrer le groupe de miroirs vibrants dans la tête de soudage laser pour réaliser l'oscillation rapide, ordonnée et à petite échelle du faisceau laser, de manière à obtenir l'effet du faisceau avançant et remuant pendant le soudage laser. .
La trajectoire d'oscillation principale du soudage par oscillation laser comprend : l'oscillation transversale, l'oscillation longitudinale, l'oscillation circulaire et l'oscillation infinie. Le processus de soudage par oscillation laser pour le processus de soudage de carrosserie automobile présente des avantages significatifs, en raison du rôle de l'oscillation du faisceau laser peut modifier considérablement l'état d'écoulement du bain de fusion, donc non seulement dans le même type de matériau de carrosserie automobile, le soudage peut éliminer les défauts non fondus , raffinement du grain et inhiber la porosité ; mais aussi améliorer la carrosserie de l'automobile de matériaux dissemblables de soudage de matériaux différents ne sont pas suffisamment mélangés, souder les propriétés mécaniques du problème des pauvres.
- Procédé de soudage multi-faisceaux laser
À l'heure actuelle, le laser à fibre peut être installé dans la tête de soudage à travers le module de division du faisceau sera un seul faisceau laser en plusieurs faisceaux laser.
Le soudage laser multi-faisceaux équivaut à appliquer plusieurs sources de chaleur dans le processus de soudage, peut être ajusté via la distribution d'énergie du faisceau, de sorte que différents faisceaux réalisent différentes fonctions, telles que: une densité d'énergie plus élevée du faisceau est le faisceau principal, responsable pour le soudage par fusion profonde, la densité d'énergie inférieure du sous-faisceau peut être nettoyée sur la surface du matériau et préchauffée, augmenter le matériau sur le taux d'absorption d'énergie du faisceau laser.
- Procédé de soudage laser en vol
La technologie de soudage par vol au laser est un nouveau type de technologie de soudage au laser à haut rendement, une efficacité de soudage élevée, la trajectoire de soudage peut être conçue indépendamment.
Le principe de base du soudage par vol laser est que lorsque le faisceau laser est incident sur les deux miroirs X, Y du miroir de balayage, l'angle du miroir est contrôlé par la programmation indépendante, de manière à réaliser la déviation du faisceau laser à n'importe quel angle.
Le processus traditionnel de soudage au laser de carrosserie, reposant principalement sur des robots de soudage pour entraîner la tête de soudage au laser pour un mouvement synchronisé, afin d'obtenir l'effet de soudage. Cependant, le nombre de soudures de carrosserie automobile, la longueur de soudure est longue, le mouvement alternatif répétitif du robot de soudage limite sérieusement l'efficacité de soudage de la carrosserie automobile. En revanche, le soudage laser en vol n'a besoin que d'ajuster l'angle du réflecteur pour réaliser le soudage du faisceau dans une certaine plage. Par conséquent, l'application de la technologie de soudage par vol au laser dans le soudage de carrosseries automobiles peut améliorer considérablement l'efficacité du soudage et offre une large perspective d'application.
