Introduction
Унаанын кузову унаанын башка бөлүктөрүнүн ташуучусу болгондуктан, анын өндүрүш технологиясы түздөн-түз унаанын жалпы өндүрүш сапатын аныктайт.Ширетүү - бул унаа кузовун жасоо процессиндеги маанилүү өндүрүш процесси.Азыркы учурда, унаа кузов ширетүү үчүн колдонулган ширетүү технологиялары, негизинен, каршылык так ширетүү, MIG ширетүү, MAG ширетүү жана лазердик ширетүүнү камтыйт.
Лазердик ширетүү технологиясы өнүккөн optoelektromechanical интеграция ширетүү технологиясы катары, салттуу унаа кузов ширетүү технологиясы менен салыштырганда, жогорку энергия тыгыздыгы, тез ширетүүчү ылдамдыгы, кичинекей ширетүүчү стресс жана деформация, жана жакшы ийкемдүүлүк артыкчылыктарга ээ.
Автоунаанын кузовунун түзүлүшү татаал, анын компоненттери негизинен ичке дубалдуу жана ийилген.Автомобилдик кузов ширетүү кээ бир кыйынчылыктарга дуушар болот, мисалы, кузов материалынын өзгөрүшү, кузов бөлүктөрүнүн ар кандай калыңдыгы, ширетүүчүнүн ар түрдүү траекториясы жана биргелешкен формалары.Мындан тышкары, автомобиль кузов ширетүү ширетүүчү сапаты жана ширетүүчү натыйжалуулугу боюнча жогорку талаптарга ээ.
Тиешелүү ширетүү процессинин параметрлеринин негизинде, лазердик ширетүү машинанын корпусунун ширетүү сапатын жана кызмат мөөнөтүн камсыз кылуу үчүн, машинанын корпусунун негизги компоненттеринин жогорку чарчоо күчүн жана катуулугун камсыздай алат.Лазердик ширетүү технологиясы унаа кузовунун өндүрүшүнүн ийкемдүү муктаждыктарын канааттандыруу үчүн, ар кандай биргелешкен формаларга, ар кандай жоондуктарга жана авто кузов бөлүктөрүн ширетүүнүн ар кандай материалдык түрлөрүнө ыңгайлаша алат.Ошондуктан, лазердик ширетүү технологиясы автомобиль өнөр жайын жогорку сапаттагы өнүктүрүүгө жетишүү үчүн маанилүү техникалык каражат болуп саналат.
Автомобиль кузовун лазер менен ширетуунун технологиясы
Автоунаа кузовунун лазердик терең кирүүчү ширетүү технологиясы
Лазердик терең кирүүчү ширетүү процессинин принциби (1-сүрөт) төмөнкүдөй: лазердин кубаттуулугу белгилүү бир деңгээлге жеткенде, материалдын бети бууланып, ачкыч тешигин пайда кылат.Тешиктеги металл буусунун басымы курчап турган суюктуктун статикалык басымы жана беттик чыңалуусу менен динамикалык тең салмактуулукка жеткенде, лазерди ачкыч тешиги аркылуу тешиктин түбүнө чейин, ал эми лазер нурунун кыймылы менен үзгүлтүксүз нурланууга болот. ширетүүчү түзүлөт.Лазердик терең кирүүчү ширетүү процессинде көмөкчү флюсту же толтургучту кошуунун кереги жок, ал эми даярдалган материалдын өздүк материалдарын ширетсе болот.
FIG.1 Лазердик терең кирүүчү ширетүү процессинин схемасы
Лазердик терең кирүүчү ширетүү аркылуу алынган ширетүү жалпысынан жылмакай жана түз, ал эми деформация аз, бул автомобиль кузовунун өндүрүштүк тактыгын жогорулатууга өбөлгө түзөт.Ширетүүчү жогорку чыңалуу күчү автомобиль кузовунун ширетүүчү сапатын камсыз кылат.Ширетүү ылдамдыгы тез, бул ширетүүчү өндүрүштүн натыйжалуулугун жогорулатууга шарт түзөт.
Автоунаа кузовунун ширетүү процессинде лазердик терең кирүүчү ширетүү процессин колдонуу тетиктердин, калыптардын жана ширетүүчү шаймандардын санын бир топ кыскартып, ошону менен дене салмагын жана өндүрүштүк чыгымдарды азайтат.Бирок, лазердик терең кирүүчү ширетүү процесси ширетилген тетиктердин монтаждык боштугуна начар сабырдуулукка ээ жана монтаждык боштукту 0,05 жана 2 мм ортосунда көзөмөлдөө керек.Монтаждык боштук өтө чоң болсо, тешикчелер сыяктуу ширетүүчү кемчиликтер пайда болот.
Учурдагы изилдөөлөр көрсөткөндөй, бети жакшы калыптанган, ички кемчиликтери аз жана эң сонун механикалык касиеттери бар ширетүүнү автомобиль кузовунун бир эле материалын ширетүүдө лазердик терең кирүүчү ширетүүнүн процесстик параметрлерин оптималдаштыруу жолу менен алууга болот.Ширетүүчү мыкты механикалык касиеттери автомобиль кузовунун ширетүүчү компоненттеринин муктаждыктарын канааттандыра алат.Бирок, автомобиль кузову ширетүүдө, алюминий эритмеси жана болот менен көрсөтүлгөн окшош эмес металл лазердик терең кирүүчү ширетүү технологиясы жетилген эмес.Мыкты аткаруу менен ширетүүчү тигиштерди өткөөл катмарларды кошуу жолу менен алууга болот да, IMC катмарына ар кандай өткөөл катмар материалдарынын таасири механизми жана ширетүүчү микроструктурага алардын иш-аракет механизми так эмес жана андан ары изилдөө керек.
Автоунаа корпусунун лазердик зым толтуруу ширетүү процесси
Лазердик толтургуч зымды ширетүү процессинин принциби төмөнкүдөй: ширетүүчү бириктирүү ширетүүчүгө белгилүү бир ширетүүчү зымды алдын ала толтуруу же лазердик ширетүү процессинде бир эле учурда ширетүүчү зымды берүү аркылуу түзүлөт.Бул лазердик терең кирүүчү ширетүү учурунда ширетүүчү бассейнге болжол менен бир тектүү ширетүүчү зым материалын киргизүүгө барабар.Лазердик толтургуч зымды ширетүү процессинин схемалык схемасы 2-сүрөттө көрсөтүлгөн.
FIG.2 Лазердик зымды толтуруу процессинин схемасы
Лазердик терең кирүүчү ширетүү менен салыштырганда, лазердик зымды толтуруучу ширетүү авто кузовду ширетүүдө эки артыкчылыкка ээ: биринчиден, ал ширетүү үчүн авто кузов бөлүктөрүнүн ортосундагы монтаждык боштуктун толеранттуулугун бир топ жакшыртат жана лазердик терең кирүүчү ширетүү маселесин чечет. өтө көп оюгу тазалоону талап кылат;Экинчиден, ширетүүчү аймактын кыртыш бөлүштүрүү ар кандай курамы мазмуну менен ширетүүчү зымдарды колдонуу менен жакшыртылышы мүмкүн, андан кийин ширетүүчү аткаруу жөнгө салынышы мүмкүн.
Автоунаа кузовун өндүрүү процессинде, лазердик зым толтуруу ширетүү процесси негизинен алюминий эритмесин жана кузовдун болот бөлүктөрүн ширетүүдө колдонулат.Айрыкча, унаа кузовунун алюминий эритмесинин бөлүктөрүн ширетүү процессинде, эриген бассейндин беттик чыңалуусу аз, бул эриген бассейндин кыйрашына алып келиши оңой жана лазердик зымды толтуруу ширетүү процесси эриген бассейндин кыйрашы көйгөйүн жакшыраак чече алат. ширетуучу зымды эритуу менен.
Автомобилдин кузовун лазердик эритүү технологиясы
Лазердик эритүү процессинин принциби төмөнкүчө: лазер жылуулук булагы катары колдонулат, лазер нуру фокусталгандан кийин ширетүүчү зымдын бетине жарыктандырат, ширетүүчү зым эрийт, эриген зым түшөт жана анын ортосунда толтурулат. ширетүүчү бөлүктөр, ошондой эле металлургиялык эффекттер, мисалы, эрүү жана диффузия толтуруучу металл менен даярдалган бөлүктүн ортосунда пайда болуп, даярдалган бөлүкчө туташтырылат.Лазердик зымды толтуруучу ширетүү процессинен айырмаланып, лазер менен эритүү процесси зымды гана эритет жана ширетүү үчүн даярдалган бөлүгүн эритпейт.Лазердик эритме ширетүүдө жакшы туруктуулукка ээ, бирок ширетүүчүнүн тартылуу күчү төмөн.FIG.3 автомобилдин жүктөө капкагын ширетүүдө лазер менен эритүү процессин колдонууну көрсөтөт.
FIG.3 Автомобилде лазер менен эритүүнү колдонуу: (а) арткы капотту лазер менен ширетүү;(б) Лазердик эритмелердин схемалык схемасы
Автоунаа кузовунун ширетүү процессинде, лазер менен эритүү процесси, негизинен, дененин үстүнкү капкагы менен каптал дубалынын ортосундагы ширетүү, магистралдык жогорку жана төмөнкү бөлүктөрүнүн ортосундагы ширетүү сыяктуу төмөнкү биргелешкен күч талаптары менен кузов бөлүктөрүн ширетүүдө. капкакты ж.б., Volkswagen, Audi жана башка жогорку чендеги моделдер үстүнкү капкагын лазер менен эритүү процессин колдонуп жатышат.
Автоунаа кузовунун лазердик ширетүү тигишиндеги негизги кемчиликтерге четтин тиштениши, көзөнөктүүлүгү, ширетүү деформациясы ж.
Автомобилдин кузовун лазердик догалык композиттик ширетүү технологиясы
Лазердик-жагалуу композиттик ширетүү процессинин принциби төмөнкүчө: лазердин жана доонун эки жылуулук булагы менен бир эле учурда ширетүүчү кесимдин бетине таасир этүүдө, даяр материал эрип, ширетүүнү пайда кылуу үчүн катуулатат.4-сүрөттө лазердик-жаага аралаш ширетүү процессинин схемалык схемасы көрсөтүлгөн.
FIG.4 Лазердик-жаага аралаш ширетүү процессинин схемасы
Лазердик-жаага курама ширетүү лазер менен ширетүүнүн да, жаа менен ширетүүнүн да артыкчылыктарына ээ: биринчиден, кош жылуулук булактарынын таасири астында ширетүүчү ылдамдык жакшырат, жылуулук киргизүү аз, ширетүүчү деформация аз жана лазер менен ширетүүнүн өзгөчөлүктөрү сакталат;Экинчиден, ал жакшыраак көпүрө жөндөмдүүлүгүнө жана монтаждык ажырымга көбүрөөк сабырдуулукка ээ;Үчүнчүдөн, эриген бассейндин катуулануу ылдамдыгы жай, бул тешикчелер жана жаракалар сыяктуу ширетүүчү кемчиликтерди жоюуга жана жылуулуктан жабыркаган аймактын түзүмүн жана иштешин жакшыртууга шарт түзөт.Төртүнчүдөн, жаа таасиринен улам, ал жогорку чагылдыруу жана жогорку жылуулук өткөрүмдүүлүк менен материалдарды ширетүү мүмкүн, ошондой эле колдонуу материалдардын диапазону кененирээк.
Автоунаа кузовун өндүрүү процессинде, лазердик-жага курама ширетүү процесси негизинен кузовдун алюминий эритмесинин компоненттерин жана алюминий-болот окшош эмес металлдарды ширетүүдө жана ширетүү чоң монтаждык боштуктары бар тетиктер үчүн аткарылат, мисалы, бөлүктөрдү ширетүүдө. машинанын эшиги, анткени монтаждык боштук лазер-жага курама ширетүүчү көпүрөнүн аткарууну ойноого шарт түзөт.Мындан тышкары, лазердик-MIG жаа курама ширетүү технологиясы, ошондой эле Ауди корпусунун каптал үстүнкү нур абалына колдонулат.
Автоунаа кузовунун ширетүү процессинде, лазер-жага курама ширетүү бир лазер ширетүү караганда көбүрөөк боштук сабырдуулук артыкчылыгы бар, бирок лазер менен жаанын салыштырмалуу абалы, лазер ширетүүчү параметрлери, жаа параметрлери жана башка факторлор комплекстүү түрдө каралышы керек.Лазердик-жаага ширетүүдөгү жылуулук жана масса алмашуу жүрүм-туруму татаал, өзгөчө, окшош эмес материалдарды ширетүүдө энергияны жөнгө салуу механизми жана IMC жоондугу жана структурасын жөнгө салуу дагы эле түшүнүксүз жана андан ары изилдөө керек.
Башка автомобиль кузовунун лазердик ширетүү процесстери
Лазердик терең кирүүчү ширетүү, лазердик зымды толтуруу ширетүү, лазердик эритүү жана лазердик-жагалуу композиттик ширетүү жана башка ширетүү процесстери кыйла жетилген теория жана кеңири практикалык колдонмолор болгон.Автоунаа өнөр жайынын кузовду ширетүүнүн натыйжалуулугуна талаптарынын жакшырышы жана жеңил автоунаа өндүрүшүндө окшош эмес материалдарды ширетүүгө болгон суроо-талаптын жогорулашы менен лазердик спот ширетүүчү, лазердик селкинчек ширетүүчү, көп лазердик нур менен ширетүүчү жана лазердик учуу менен ширетүүгө көңүл бурулду. чейин.
Лазердик тактык ширетүү процесси
Лазердик так ширетүү - тез ширетүүчү ылдамдык жана жогорку ширетүүчү тактык артыкчылыктары бар өнүккөн лазер ширетүүчү технологиясы.Лазердик спот ширетүүнүн негизги принциби лазер нурун ширетүүчү бөлүккө белгилүү бир чекитке буруу, андагы металл ошол замат эрийт, жылуулук өткөргүч ширетүү же терең ширетүүчү ширетүү эффектине жетишүү үчүн лазердин тыгыздыгын тууралоо менен. , лазер нуру аракетин токтоткондо, суюк металл кайра агып, катып, муун пайда болот.
Лазердик тактык ширетүүнүн эки негизги формасы бар: импульстук лазердик спот ширетүүчү жана үзгүлтүксүз лазердик так ширетүүчү.Импульстүү лазердик спот ширетүүчү лазер нурунун чокусу энергиясы жогору, бирок аракет убактысы кыска, көбүнчө магний эритмесин, алюминий эритмесин жана башка жеңил металлдарды ширетүүдө колдонулат.Үзгүлтүксүз лазердик спот ширетүүдө лазер нурунун орточо кубаттуулугу жогору, лазердин иштөө убактысы узак жана болот ширетүүдө кеңири колдонулат.
Автоунаа кузовунун ширетүү жагынан, каршылык спот ширетүү менен салыштырганда, лазердик так ширетүү контактсыз артыкчылыктарга ээ, тактык ширетүүчү траектория өз алдынча иштелип чыгышы мүмкүн, ж.б. автомобиль кузовунун материалдары.
Лазердик термелүү ширетүү процесси
Лазердик селкинчек ширетүү - бул акыркы жылдарда сунушталган жаңы лазердик ширетүү технологиясы, ал кеңири тынчсыздандырат.Бул технологиянын принциби: лазердик ширетүү башына гальванометр тобун бириктирүү менен, лазер нуру тез, иреттүү жана кичинекей диапазондо, лазер нурунун кыймылдатуу учурунда алдыга жылган эффектине жетишүү үчүн.
Лазердик селкинчек ширетүү процессиндеги негизги селкинчек траекторияларына туурасынан кеткен селкинчек, узунунан кеткен селкинчек, тегерек селкинчек жана чексиз селкинчек кирет.Лазердик селкинчек ширетүү процесси автомобиль кузовун ширетүүдө олуттуу артыкчылыктарга ээ.Лазер нурунун селкинчек таасири астында эриген бассейндин агымынын абалы бир топ өзгөрөт.Демек, процесс эритилбеген кемчиликти жоюуга гана эмес, дандын тазаланышына жетишүүгө жана ошол эле автомобиль кузовунун материалын ширетүүдөгү көзөнөктүүлүктү баса албайт.Мындан тышкары, ал ошондой эле автомобиль кузовунун гетерогендүү материалдарды ширетүүдө ар кандай материалдардын жетишсиз аралаштыруу жана ширетүүчү механикалык сапаттары начар сыяктуу көйгөйлөрдү жакшыртууга болот.
Көп лазердик нурлануу процесси
Азыркы учурда, оптикалык була лазер ширетүүчү башына орнотулган бөлүүчү модулу менен бир нече лазер нурларына бөлүүгө болот.Көп лазердик нур менен ширетүү ширетүүчү процессте бир нече жылуулук булактарын колдонууга барабар, нурдун энергия бөлүштүрүлүшүн жөнгө салуу менен, ар кандай нурлар ар кандай функцияларды аткара алат, мисалы: энергиянын тыгыздыгы жогору болгон нур негизги нур, тереңдик үчүн жооптуу кирүүчү ширетүү;Нурдун энергиянын төмөнкү тыгыздыгы материалдын бетин тазалап, алдын ала ысытып, лазер нурунун энергиясын материалдын сиңирүүсүн жогорулатат.
Гальванизацияланган жогорку бекем болоттон жасалган материал автомобиль кузовунда кеңири колдонулат.Көп лазердик нур менен ширетүү технологиясы цинк буусунун буулануу жүрүм-турумун жана цинктелген болот плитасын ширетүү процессинде эриген бассейндин динамикалык жүрүм-турумун жакшыртат, чачыратуу маселесин жакшыртат жана ширетүүнүн тартылуу күчүн жогорулатат.
Лазердик учуу ширетүү процесси
Лазердик учуу ширетүү технологиясы - бул жаңы лазердик ширетүүчү технология, ал жогорку ширетүүчү эффективдүүлүккө ээ жана өз алдынча иштелип чыгышы мүмкүн.Лазердик учуу ширетүүнүн негизги принциби лазер нуру сканерлөөчү күзгүнүн X жана Y күзгүсүнө түшкөндө, күзгүнүн бурчу лазер нурунун каалаган бурчта кыйшаюусуна жетүү үчүн көз карандысыз программалоо аркылуу башкарылат.
Автоунаа кузовунун салттуу лазер менен ширетүүсү, негизинен, ширетүүчү эффектке жетүү үчүн ширетүүчү робот тарабынан башкарылган лазердик ширетүүчү баштын синхрондуу кыймылына таянат.Бирок, автомобиль кузовунун ширетүүчү эффективдүүлүгү ширетүүчү роботтун кайталанма кыймылы менен ширетүүчүнүн көптүгүнө жана ширетүүнүн узундугуна байланыштуу кескин чектелет.Ал эми, лазердик учуу ширетүү белгилүү бир диапазондо ширетүүгө жетүү үчүн күзгүнүн бурчун тууралоо керек.Ошондуктан, лазердик учуу ширетүү технологиясы олуттуу ширетүүчү натыйжалуулугун жогорулатуу жана кеңири колдонуу келечеги бар.
Жыйынтык жана перспектива
Автоунаа өнөр жайынын өнүгүшү менен келечектеги кузов ширетүү технологиясы эки аспектиде өнүгүүнү улантат: ширетүүчү процесс жана акылдуу технология.
Автоунаа кузову, өзгөчө жаңы энергетикалык унаа кузову жеңилдик багытында өнүгүп жатат.Жеңил эритмелер, композиттик материалдар жана окшош эмес материалдар автомобиль кузовунда кеңири колдонулат, кадимки лазердик ширетүү процесси анын ширетүү талаптарына жооп берүү кыйын, ошондуктан жогорку сапаттагы жана натыйжалуу ширетүүчү процесс келечектеги өнүгүү тенденциясы болуп калат.
Акыркы жылдарда пайда болгон лазердик ширетүүчү процесстер, мисалы, лазердик селкинчек ширетүүчү, көп лазердик нур менен ширетүүчү, лазердик учуу ширетүүчү, ж.Келечекте пайда болуп жаткан лазердик ширетүү процессин жеңил материалдар жана окшош эмес материалдар менен автомобиль кузовунун ширетүүчү сценалары менен тыгыз айкалыштыруу, лазер нурунун селкинчек траекториясын, көп лазер нурунун энергиясынын аракет механизмин долбоорлоо боюнча терең изилдөөлөрдү жүргүзүү зарыл. жана учуу ширетүү натыйжалуулугун жогорулатуу, жана жетилген жеңил автомобиль кузов ширетүү жараянын изилдөө.
Автоунаа корпусунун лазердик ширетүү технологиясы акылдуу технология менен терең интеграцияланган.Автоунаа кузовунун лазердик ширетүү абалын реалдуу убакытта кабыл алуу жана процесстин параметрлерин кайтарым байланыш башкаруу ширетүүнүн сапатында чечүүчү ролду ойнойт.Учурдагы интеллектуалдык лазердик ширетүү технологиясы көбүнчө ширетүүгө чейинки траекторияны пландаштыруу жана көзөмөлдөө жана ширетүүдөн кийинки сапатты текшерүү үчүн колдонулат.Үйдө жана чет өлкөлөрдө ширетүүчү кемчиликтерди аныктоо жана параметрлерди ийкемдүү башкаруу боюнча изилдөөлөр дагы деле баштапкы этапта, ал эми лазердик ширетүүчү процесстин параметрин адаптациялоочу башкаруу технологиясы автомобиль кузовун өндүрүүдө колдонулган эмес.
Ошондуктан, лазердик ширетүү технологиясын автомобиль кузовун ширетүү процессинде колдонуунун өзгөчөлүктөрүн эске алуу менен, өзөк катары өнүккөн көп сенсорлор менен лазер ширетүү үчүн акылдуу сезгич системасы жана жогорку ылдамдыктагы жана жогорку тактыктагы ширетүүчү роботту башкаруу системасы болушу керек. акылдуу лазер ширетүүчү технологиянын бардык аспектилеринин реалдуу убакытта жана тактыгын камсыз кылуу үчүн келечекте иштелип чыккан.жогорку сапаттагы жана натыйжалуу иштетүүнү камсыз кылуу үчүн "алдын-ала ширетүү траекториясын пландаштыруу - ширетүүдөн кийин онлайн аныктоо ширетүүчү сапатын параметр адаптациялык башкаруу" шилтемесин ачуу.
Посттун убактысы: 2023-жылдын 16-октябрына чейин