一汽大众激光焊接
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电子束焊接与激光焊接的比较在汽车制造中,无论是发动机、变速箱等零部件的生产,,还是车身制造与装配,焊接工艺都是重要的加工手段。
除电弧焊、电阻焊等传统焊接技术被普遍采用外,在现代汽车生产过程中,以电子束焊和激光焊为代表的新一代焊接技'术的应用也越来越广泛,并凭借精密和高效的特点,成为汽车生产企业提升产品质量、降低生产成本、增加产品竞争力的有力工具。
电子束焊接技术起源于20世纪50年代,10年后激光器诞生,激光加工技术的研究与应用也随即展开。
电子束与激光加工同属于高能密度束流加工技术,应用的领域大体相同,其能量密度在同一段数量级远高于其他热源。
同时,他们与材料的作用原理也极其相近。
电子束焊接与激光焊接的原理电子束焊接(electronbeammachining ,EBM)是在真空条件下,利用电子枪中产生的电子经加速、聚焦后能量密度为106〜109W/cm2的极细束流,高速(光速的60%~70%)冲击到工件表面,并在极短的时间内,将电子的动能大部分转换为热能,形成“小孔”效应,使工件被冲击部位的材料达到几千摄氏度,致使材料局部熔化或蒸发,达到焊接目的。
激光器利用原子受激辐射的原理,使物质受激而产生波长均一,方向一致和强度非常高 的光束。
通过光学系统将激光束聚焦成尺寸与光波波长相近的极小光斑,其功率密度可达105〜1011W/cm2,温度可达10000°C,将材料在瞬间熔化和蒸发。
1丄> XxTI**II *HK激光焊接分为热导焊和深熔焊,在深熔焊中,巨大的能量同样可以形成“小孔”效应,并随着工件的移动,“小孔”身后的材料迅速冷却凝固成为焊缝。
与传统焊接技术比较,激光焊接与电子束焊接都具有更多优异的特性:□能量密度高(大于105W/cm2);□焊接速度高(一般可以达到5~10m/min);□热影响区窄(仅为焊缝宽度的10%~20%);□热流输入少、工件变形小;□易实现自动控制、可在线检测焊缝质量;□非接触加工、无后续加工。
图1 激光钎焊焊缝外观激光焊接因具有高能量密度、可聚焦、深穿透、高效率、高精度及适应性强等优点,受到各汽车厂家的高度重视。
长安福特马自达从建厂初期就引进了福特成熟的激光焊接技术,极大地提高了车身的焊接质量。
激光焊是利用高能量密度的激光作为热源的一种高效、精密的焊接方法。
随着航空航天、汽车、微电子等行业的迅猛发展,产品零件结构形状越来越复杂,人们对产品加工精度和表面完整性,以及生产效率、工作环境的要求越来越高,传统的焊接方法难以满足要求,以激光为代表的高能焊接方法得到广泛应用。
激光焊接因具有高能量密度、可聚焦、深穿透、高效率、高精度及适应性强等优点,受到各汽车厂家的高度重视。
福特工厂在20世纪80年代已广泛应用了该项技术,长安福特马自达从建厂初期就引进了福特成熟的激光焊接技术,极大地提高了车身的焊接质量。
激光焊的原理及特点激光焊接是将高强度的激光束辐射至金属表面,通过激光与金属的相互作用,金属吸收激光转化为热能使金属熔化后冷却结晶形成焊接。
按激光器输出能量方式的不同,激光焊可分为脉冲激光焊和连续激光焊(包括高频脉冲连续激光焊);按激光聚焦后光斑上功率密度的不同,激光焊可分为传热焊和深熔焊;在激光深熔焊中又分为对接焊(钎焊)和搭接焊,前者需要填钎料,外观美观。
激光焊的优势主要包括:激光焦点光斑小,功率密度高,能焊接一些高熔点、高强度的合金材料;激光焊是无接触加工,没有工具损耗和工具调换等问题;激光能量和移动速度可调,可实现多种焊接加工;自动化程度高,可以用计算机进行控制,焊接速度快、功效高,可方便地进行任何复杂形状的焊接;热影响区和材料变形小,无需后续工序处理;激光可通过玻璃,焊接处于真空容器内的工件及处于复杂结构内部位置的工件;易于导向、聚焦,实现各方向变换;激光焊接与电子束加工相比较,不需要严格的真空设备系统,操作方便;生产效率高,加工质量稳定可靠,经济和社会效益好。
图2 激光焊接质量控制激光焊接设备激光焊接设备主要由激光器(固体、气体、半导体)、导光系统、控制系统、工件装夹及运动系统等主要部件和光学元件的冷却系统、光学系统的保护装置、过程与质量的监控系统、工件上下料装置及安全装置等外围设备组成。
汽车车身激光焊接技术的应用分析摘要:近年来,激光焊接技术在汽车车身焊接上得到了广泛的应用,其高密度、无接触焊接等一系列优势,有效保障了焊接效果。
本文从汽车车身激光焊接技术优势入手,对常见汽车车身激光焊接工艺及汽车车身激光焊接技术应用趋势进行简要地探析。
关键词:汽车车身焊接;激光焊接技术;焊接技术;激光焊接引言:随着我国汽车制造业的快速发展,我国汽车市场逐步完善,汽车普及率不断提升,人们对于汽车的关注点也从单一的性能向美观性、艺术性等角度发展,汽车焊接技术的好坏不仅会影响到汽车的质量,而且会对汽车的观赏性等都产生影响。
因此了解汽车车身激光焊接技术,对于促进汽车焊接技术的发展与改进至关重要。
一、汽车车身激光焊接技术优势激光焊接技术作为熔融焊接的一种,其主要能源为激光束,是一种较为先进的焊接技术。
当前在汽车车身焊接上已经得到了一定的应用。
相较于传统的焊接技术,激光焊接技术具有着一系列应用优势。
现从控制性强以及精准度高两方面,对汽车车身激光焊接技术的应用优势做出分析:(一)控制性强汽车车身激光焊接具有着控制性强的特点,通过有效的控制,大幅度的提升了焊接工艺的精准度。
在传统的焊接技术中,由于焊接用具接入热量难以控制,经常会由于温度过高,引发焊接面变形。
并且由于控制精准度不足,还存在焊接点形态不均匀等情况,影响汽车的美观性。
而在操作不当时,焊接用具有可能出现受损问题。
但是激光焊接技术能够有效控制接入热量,以能够满足焊接需求的最小热量作业,通过对热量的精准控制,既保障了焊接效果,又而避免了由于温度够高导致焊接面变形等情况的发生。
(二)精准度高与传统的焊接方式相比,激光焊接能够实现精准聚焦,利用激光束聚焦区域小等特点,能够焊接较为细小的部件。
在焊接的过程中,激光聚焦点准确,能够避免焊接对周围区域产生影响。
并且激光焊接不属于接触式焊接,能够在在智能控制下实现精准操作。
在封闭空间内也能够开展作业。
激光焊接能够结合不同的材质,调整焊接的方法,从而满足汽车异质材质焊接的焊接需求,保障焊接效果[1]。
一汽大众长春工厂冲压、焊装、总装探秘主要是宝来、CC等车一汽大众在长春的工厂,占地182万平方米,正式员工有1万多名。
一期工程在1992年完成,1996年验收,产能15万辆,生产捷达、宝来、全部奥迪A6L。
二厂在2003年底建成投产,主要生产高尔夫、迈腾、速腾、CC等车型。
而2009年建成的三厂,主要用于生产奥迪A4L、Q5。
此外还有一个发动机传动器厂,主要生产EA113和EA111发动机,还有MQ手动变速箱。
我们此次参观的是一汽大众二厂,还有EA111发动机的生产线。
一汽大众在长春驻扎多年,打下坚实的基础,看起来有点日久生情不愿远离的意思。
但随着引入车型产品增多,长春工厂的产能已经完全饱和,造成多款车型供不应求的局面(厂方希望通过开放给媒体参观,让大家亲眼看到一汽大众的车型供不应求是真的受产能所限,而不是搞所谓的“饥饿营销”)。
目前长春工厂的产能扩充余地已经很小,为了扩大产能,一汽大众下一部将在长春以外的地方建厂,比如成都的工厂就已经在建设中。
也只有待成都工厂投产后,一汽大众目前多款车系产能跟不上销量的局面才有可能缓解。
冲压车间冲压是生产轿车的第一步,我们参观的第一步也照例从冲压车间开始。
刚一走入冲压车间,就能见到墙上写着“好的轿车从冲压开始”,请跟随我们一同进入一汽大众的冲压车间,看他们如何来实践这个口号吧。
冲压车间的规模不小,我们参观的一汽大众冲压二厂,共有4条全自动化冲压线,前两条生产线在2005年投产,另两条在2009年投产。
目前承担宝来、速腾、迈腾、CC、高尔夫等车的冲压任务。
为了达到高品质,国内很多汽车钢板还采用进口板料,自主品牌且如此,作为德系合资品牌的一汽大众就更不例外。
据介绍,一汽大众用的钢板材料有来自德国蒂森克虏伯,也有来自韩国的,国内的则宝钢和鞍钢也有供货。
早在参观之前,我们就清楚一汽大众车间肯定少不了德国出产设备。
的确,从最核心的冲压机开始,我们就看到了纯德国品牌:MULLER WEINGARTEN。
揭秘汽车制造全过程 MSN走进一汽大众2010-08-13 11:28:00从钢板到一辆成品汽车大致需要四个环节:冲压、焊装、涂装和组装,你要问我哪一步最为关键、最为重要,我还真的回答不出来,因为汽车制造的每一步甚至每一个零件都直接影响到整车的质量、性能以及驾驶安全性。
今天就请您随着我们的镜头一起走进一汽大众工厂,了解一下汽车制造的全过程。
从沙盘模型上我们可以清晰看到一汽大众第二工厂的全貌,6个数字显示的是厂区的6个重要组成部分,从1到6也是每一辆汽车从钢板打造成成品的生命历程。
冲压车间:汽车制造过程中运用最多的材料就是型号、规格不一的钢板,钢板到达汽车工厂首先是要做的就是通过冲压机床将一块块的钢板冲压成形状大小不一的多种部件,这就是我们今天参观的第一站———冲压车间。
一汽大众的冲压设备均为德国进口机床,高成本投入的目的都是为了从第一道工序开始就保证产品的精度和质量,大型的冲压设备都被安排在了精美的房子里,这样做第一是为了防尘防污染,第二就是为了保证工人的人身安全。
为了防尘防污染,原材料钢板在运输及存放过程中都经过多层塑料薄膜的包裹,就连拆封后剩下的原料都要用塑料薄膜进行遮盖,因为头发丝大小的杂物都会使钢板在经过一系列冲压环节后形成清晰的“伤痕”。
在冲压车间内,技术含量最高的莫过于“模具”,它要求的精度极高,我们能够经常看到许多德国高级技术人员亲自在厂房内指导工人对模具进行维护和修缮。
为了提高产品的精度和工作效率,一汽大众大量采用了全自动化机器人进行操作,眼前图片是机器人将码放整齐的钢板原料逐一抓取到传输皮带上,然后皮带又将钢板输送到冲压机内。
在冲压环节一汽大众的采用高速机械臂全自动生产线、三坐标式多工位自动压力机等先进技术,冲压工作的效率让人瞠目结舌。
在这里,每一个部件往往都需要经过6次冲压切割工序才能成为可用之才。
这里是冲压生产线的末端,每一个冲压出来的部件都要逐一经过质量检验,一般有十名左右的工人在运输皮带旁进行第一道检查。
走近一汽-大众领先科技 空腔灌蜡技术内腔防腐采用自动灌蜡设备。
空腔灌蜡技术是德国大众集团为内腔防腐专门开发的特种非标设备。
所谓空腔灌蜡技术是通过专用设备将120 度热溶的蜡注入已预热至一定温度的车身,然后经重力作用蜡流出车体,在整车各内腔内留下一层封闭式的大约0.03-1mm 厚度蜡膜, 以达到车身长期防腐的目的。
空腔灌蜡技术可以保证车身三年不锈蚀,十二年不锈穿。
激光焊应用技术简介一汽—大众公司采用的激光焊接设备,是德国TRUMPF 生产的Yag 固体激光焊发生器。
TRUMPF 激光具有以下优势:∙光束可以通过光缆进行远距离传输(100m ); ∙高效率的光束质量(焦点直径0.6mm,功率4kw) ∙激光能量的精确控制; ∙远程故障诊断 另外,激光焊技术的在汽车车身焊接上的采用主要有以下3个优势: ∙最大限度的保证整车车身强度; ∙提高单位时间工作效率; ∙ 车身焊接焊缝美观;采用激光焊技术之后,一汽-大众生产的车身刚度将会比采用其它工艺的车身强度提高大约30%,这极大的提升了整车的安全系数。
因为,激光焊中,激光焊光束的焦点直径只有0.6mm,每条激光焊焊缝的宽度只有大约1-1.5mm ,激光焊接时只是将微小区域的板材通过熔化连接在一起,其他部分几乎不受任何影响。
另外采用激光进行焊接时,能在瞬间完成整条焊缝焊接过程,对整车的热影响几乎可以忽略不计。
例如完成一条25mm 的普通激光焊焊缝,所需的时间只有0.5秒左右。
因为在极短的时间内完成了整个熔化连接过程,然后迅速冷却,所以对车身板材结构影响非常小。
此外,采用激光焊接技术,对钢板的形变及物理特性改变较小,不像其他焊接方式如:点焊,MAG 焊等,这样能保证整车身的刚度。
另外,完成每条激光焊缝只需0.5秒左右,这样的焊接速度是其他焊接工艺所无法比拟的,所以能最大限度的提高单位时间内的工作效率,降低成本。
特别是对大批量车身生产来说是非常重要的。
生产线上使用两套激光焊接装置,一套用于车顶和侧围的焊接,另一套用于后盖激光钎焊。
激光焊接技术在白车身中的应用【摘要】激光焊接技术在白车身制造中起着重要作用。
本文首先介绍了激光焊接技术的基本原理和在汽车制造中的发展历程。
接着探讨了激光焊接技术在白车身焊接中的优势,包括高精度、高效率和节能环保等优点。
然后分析了激光焊接技术在车身局部焊接和整体焊接中的具体应用。
展望了激光焊接技术在白车身制造中的前景,并归纳了其带来的效益和发展趋势。
通过本文的阐述,读者可以全面了解激光焊接技术在白车身制造中的重要性和应用前景,为相关领域的研究和实践提供了有益的参考。
【关键词】激光焊接技术、白车身、汽车制造、发展、优势、局部焊接、整体焊接、前景、效益、发展趋势1. 引言1.1 激光焊接技术在白车身中的应用激光焊接技术在白车身中的应用是汽车制造领域中的重要技术之一。
随着汽车工业的发展,车身焊接工艺也在不断进步,激光焊接技术的应用正逐渐成为主流趋势。
激光焊接技术利用激光束对焊缝进行高能量密度的瞬时加热,使金属材料迅速熔化并形成焊缝。
这种高精度、高效率的焊接技术,可以实现对车身零部件的精确焊接,保证焊缝质量和强度,同时避免对车身结构造成不必要的热变形和影响。
在白车身焊接中,激光焊接技术具有诸多优势,包括焊接速度快、热影响区小、焊缝质量高等特点。
这使得激光焊接技术在汽车制造中得到广泛应用,能够满足对车身结构强度、外观和质量要求。
激光焊接技术在白车身制造中具有重要的应用前景,其应用可带来更高的生产效益和产品质量,未来将继续发展壮大,为汽车工业的发展贡献更多力量。
2. 正文2.1 激光焊接技术的基本原理激光焊接技术的基本原理是利用高能量密度的激光束对工件进行加热,通过熔化和冷却形成焊接接头。
激光束在焊接区域集中能量,使其局部瞬间高温,达到熔化金属的目的。
激光焊接技术的基本过程包括光束生成、聚焦、照射、传递、熔化、冷却等步骤。
激光焊接技术的核心设备是激光器,主要包括气体激光器、固体激光器和半导体激光器。
通过激光器发出的高能激光束,通过透镜聚焦到焊接区域,实现对工件的加热和熔化。
kuka机器人激光焊大众标准Kuka机器人—大众标准主导思想和标准宏~激光焊应用大众Kuka机器人控制前言:这个用于输入机器人流程的手册的目的是描述用于激光焊的设备类型的大众标准。
它基本的用语是对于不同的使用情况描述其特有的标准~另外在不同的车间和设备上这个标准有细微的差别。
这个手册没有完整性。
随时都有可能改变。
如果确实需要和这个手册有些细微的偏差~那么需要和主管的部门,E-规划部~机器人系统部门或主管的维修中心,商谈。
内容目录:1.0 基本内容2.0 调试3.0 对点输入的规定4.0 编机器人主程序5.0 使用二进制输出6.0 Interbus字7.0 编机器人主程序8.0 确定激光程序9.0 机器人SPS10.0 互锁11.0 在移交给车间之前12.0 浏览宏、计数器、标识,存储,器13.0 程序举例:没有Flip-Flop(连续啪啪作声的)~主程序X的激光焊 14.0 程序举例:带双轮没有Flip-Flop(连续啪啪作声的)~主程序X的激光焊 15.0 程序举例:带压紧轮没有Flip-Flop(连续啪啪作声的)~主程序X的激光焊 16.0 程序举例:激光钎焊主程序X16.1 有同步转换到异步的激光运行中17.0 BMS激光钎焊接口的运算数18.0 BMS激光焊接口的运算数19.0 激光的运算数20.0 Fronius 4000焊接整流器的运算数21.0 激光焊接/钎焊外围设备的运算数22.0 Scansonic传感器外围设备的运算数23.0 单轮外围设备的运算数24.0 双轮外围设备的运算数25.0 状态寄存器和标识器的运算数26.0 宏的内容和空转的SPS一汽大众轿车二厂焊装车间 2005-7-18 1Kuka机器人—大众标准主导思想和标准宏~激光焊应用大众Kuka机器人控制1.0 基本内容.1 在手动选择语句时一定要注意~输出的过程描写要符合现有的设备状态。
,现在没有SPS的1空转,1.2 在打到手动后,手动行驶轴,必须把机器人重新置位到最后离开的那点上。
首先说明,笔者不是厂家枪手。
笔者只想把自己的所见所闻告诉广大的读者,让大家知道真实的汽车,真实的中国汽车厂家。
大家如果相信的话,可以为自己购车做一个参考;如果不信,就权当一个笑话,一笑而过吧……
(搜狐汽车刘建东文/图)笔者近日参观了一汽大众的一厂和生产最新的PQ35平台车型的一汽大众二厂,其中大家非常期待的Sagitar速腾就是在二厂生产的。
由于工作的关系,笔者也参观过国内几家汽车厂家,包括北京现代,广州本田,一汽轿车等等,但是可以说,一汽大众是给我留下印象最深的。
首先从焊接车间开始说起,大众引以为荣的激光焊接就是在这里完成的。
一个完整的车架总共是由四大块组成的:车顶,车底,还有两个侧面,然后把这四大块焊接在一起。
所以,车身的牢固程度和焊接的精密程度是有直接关系的。
一般的厂家都是使用点焊来完成的,这种工艺一种比较传统的工艺,它的原理是把两块金属接缝的地方融化,然后两块金属就会融合成一体。
点焊的优点是便宜,缺点是焊点不均匀,刚度不强;而激光焊接是利用激光,破坏两块金属的分子,使两块金属的原子重新融合。
这样两块金属就变成了一块金属。
激光焊接的优点就是刚性要比普通点焊高出40%左右,缺点是造价比较高。
一台激光焊接机就价值近200万人民币。
现在国内使用这种技术的只有一汽大众和上海大众两个厂家。
一汽大众的焊接车间里总共配备了73台激光焊接机。
下面让我们看图说话来看看详细的过程:
工人们正在把车的侧面放在激光焊接机上
激光焊接机准备工作了
车顶和车侧面已经焊接好,金黄色的地方就是激光焊接的部分.两块钢板已经成为了一块.
车尾部的激光焊接点
让我们放大了在仔细看清楚.这样焊接后,整个车架就等于是一整块钢.强度大大增强
然后参观的是喷漆车间。
说到喷漆车间不得不说的一点是:现在国内的喷漆车间分为全自动和半自动两种。
全自动的有北京现代,北京现代的喷漆车间是全封闭的,里边没有一个工人,全部由机器人来操作。
这样的好处是避免喷漆过程中有杂质进入漆面,保证了喷漆的质量。
缺点是机器人喷漆有可能造成车身有死角的地方喷不到,当然可能机器人很先进,能够保证没有死角。
而中国的汽车厂家大部分的厂家都采用半自动的,一汽大众就是其中之一。
这样的好处是能够避免喷漆的死角。
缺点是如果密封清洁工作保持不好的话,就会造成漆面上有灰尘颗粒。
下面让我们看图说话来看看详细的过程:
为了保证车间内的清洁,所以人进入车间之前都要穿上连体衣,带上帽子和鞋套.
进入车间之前还要经过风淋室,经过强风吹,把身上的灰尘吹掉.
机器喷漆后,工人们还要再进行一遍人工喷漆,保证没有死角.
喷漆之后,要进行车身冲洗.洗车的水可都是纯净水哦,跟我们平常喝的纯净水没什么区别.
经过烘干后,还要进行一片人工检查修复瑕疵.
最后还要进行一遍人工检查,如果不合格,就要退回去重新操作.
整齐的喷漆流水线.
喷漆车间的最后一到工序,车底注蜡.这样能够保证车身12年不生锈.
最后要说明的一点是,在喷漆车间内,一汽大众的所有车型,包括捷达,宝来,高尔夫,奥迪A4,奥迪A6,都是共线生产的.我们在流水线上均看到了这几款车型.所以我们可以得出这样的结论:捷达,宝来,高尔夫等大众车型与A4,A6的奥迪车型的工艺标准是一致的.
最后参观的是总装车间。
总装车间可能大部分厂家都是差不多的,都是由流水线,机器人,和工人组成的。
下面让我们看图说话来看看详细的过程:
完工后的车身经过这样的通道运到总装车间.
先进的机器手,工作一丝不苟.
一只机械手价值不菲.
机械手正在往车门上打孔和上螺丝.
工人们正在装配车门.
Sagitar速腾的整个悬架系统都是进口的,1.8T的发动机是国产的.
经过最后一道工序,Sagitar速腾已经蓄势待发了.
看到这里,您是不是对一汽大众的生产过程有了一个大概的印象呢?这时候,我可以来论证我们这篇文章的题目了:一汽大众的车为什么卖那么贵呢?可以说,一汽大众的生产工艺是完全符合大众公司的生产标准的,这其中包括先进的激光焊接技术,喷漆技术,悬架,发动机技术等等.而大众素有的那种德国人的严谨的造车理念也传到了一汽大众.(顺便说一下,一汽大众的每一个车间都有一名德方经理和很多德方的工程师,这是对质量的有利保证.)这应该也是大众公司的造车成本为什么那么高的原因之一了,所以大众的车型肯定要比同档次的日韩美车型贵一些,当然在中国也不例外.汽车圈里有这么一句话我想和各位朋友分享:"日本是职业经理人在造汽车,德国是工程师在造汽车".文章写到这里也该结束了,您会怎么选择呢?当然,仁者见仁,智者见智,消费者永远是正确的!。