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激光加工为高强度钢应用开启新动力

这种加工工艺最近几年才革新汽车制造,大众汽车公司是这一工艺的主要先行者,它是最早将高强钢应用在汽车制造业的公司之一,某种程度上也是第一家自己制造热冲压高强钢的汽车公司。2004年秋天展示的帕萨特标志着在每辆汽车中大量采用热冲压件的开始。这些车的乘客车厢、B柱、中央烟道以及车顶部、两侧面板大多采用了高强钢作为结构件。

大众帕萨特使用高强钢和超强钢作为车身的支撑结构,提升了汽车的安全性

激光加工

然而,热冲压仅仅是解决问题的第一步,高强钢的硬度一般高于切割工具,这对工具的磨损很大。激光加工可以解决这个问题,不管激光切割硬度多大的材料,激光切割都是完全不会磨损的。特别是对于强度高达1500MPa的钢板,几乎没有其他经济可行的加工方法可以替代激光切割。在这种情况下,机械冲床和切削设备的使用寿命会大大缩短,而激光切割除了完全没有这些磨损问题以外,还具有安装时间短、可灵活更换产品和样品生产等优点。尤其对于窄边角轮廓或小曲率的曲线,更是机械切割不可比拟的。

激光既可进行高强度钢的切割,也可用于焊接。激光焊接效率高、经济,而且焊接质量得到了很大提升。与激光切割相似,激光焊接的优势之一是热输入量很小。因为对于高强度钢来说,如果热输入量过大,可能会丧失高强度的特性。激光焊接同样也是高质量的加工过程,只有很小的热变形,几乎不会使材料产生翘曲,其精度也非常出色。除此以外,激光还可以用来焊接某些特别的部件,如轿车后挡板和顶蓬连接处。而且,激光焊接与传统点焊相比,需要的凸缘更小,这同样降低了车身重量和燃油消耗。

汽车制造商的要求一向苛刻,对于精密部件,公差要求不超过3mm。如果需要焊接切割后的部件,或者是考虑整个车体每个部位的尺寸都要满足临界公差,那么各部件的加工误差须减至±0.4mm。激光加工完全可以满足用户的苛刻要求。关键之处就是在各种应用中要掌握好激光功率、切割速度与材料特性以及厚度之间的相互匹配关系,否则容易出现粗糙、毛刺或烧结点,甚至出现钢材根本不能切穿的现象。

1、激光焊接

华工激光旗下品牌FARLEY LASERLAB激光焊接装备的焊接速度快、加工效率高,焊缝热影响区域窄,焊缝质量好、柔性化程度高,是汽车整车及零部件激光焊接的首选。

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