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激光技術(shù)在大眾汽車的應(yīng)用
2012-12-22
作為在汽車結(jié)構(gòu)件生產(chǎn)中使用激光焊接的倡導(dǎo)者，德國(guó)大眾汽車公司的成就無疑是令人羨慕的。據(jù)Klaus Loeffler博士（德國(guó)大眾汽車公司焊接工藝總監(jiān)）在由密歇根大學(xué)組織的第十二屆年度汽車激光應(yīng)用研討會(huì)中發(fā)言聲稱，大眾早在1993年就已將激光運(yùn)用到車身制造上，而首次大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用則是在96年進(jìn)行的車頂焊接。到97年，已有三個(gè)車型擁有激光焊接的車頂。隨著時(shí)間的推移，更多的車型和更多的應(yīng)用方法加入了這個(gè)行列。
據(jù)Klaus Loeffler博士稱，如今，要說哪種車型的總成使用了最多的激光制造技術(shù)，那么無疑當(dāng)屬大眾的Golf V。該車型竟擁有總長(zhǎng)達(dá)70米的激光焊接縫，這個(gè)不能不令人驚異。沒有哪種車型能和其相比。那么這是否意味著點(diǎn)焊已經(jīng)從Golf車型中消失了呢？不，Loeffler回答說，Golf V車型仍然有大約1,400個(gè)點(diǎn)焊（相比之下，Golf IV車型的點(diǎn)焊多達(dá)4,608 個(gè)，而激光焊接總長(zhǎng)只有1.4米）、電弧焊接（7 米）和膠粘劑（30米）。他承認(rèn)，Golf V車型實(shí)際上“或多或少還是以點(diǎn)焊為設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn)”，這就意味著開發(fā)下一車型時(shí)，公司將有空間進(jìn)行進(jìn)一步的結(jié)構(gòu)改進(jìn)（Golf V與其前任車型相比，增加了超過80%的靜態(tài)抗扭剛度，超過15%的動(dòng)態(tài)抗扭剛度，和超過35%的動(dòng)態(tài)撓度）和減重處理（減少的邊緣寬度促進(jìn)金屬板大量減少）。
沿著主生產(chǎn)線配置激光機(jī)器人。Loeffler說正如他們將4千瓦YAG激光器進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化，他們同時(shí)也規(guī)范了配備夾具的激光頭的使用（夾具類型包括：輪狀?yuàn)A具，雙輪夾具，對(duì)開輪夾具，還有單指形與雙指形夾具）。同樣，它的好處是可使設(shè)備很容易加工與現(xiàn)有產(chǎn)品不同的其他產(chǎn)品。另外，換產(chǎn)品時(shí)間也得以縮短到最低。
汽車制造的另一個(gè)問題是公差疊加問題。在這點(diǎn)上，Golf和其他車型一樣。Loeffler稱這個(gè)問題已經(jīng)解決，例如在安裝前保險(xiǎn)杠安裝板時(shí)使用了一個(gè)元件，可對(duì)車身進(jìn)行光學(xué)測(cè)量以確定尺寸，接著激光在前端切開足夠長(zhǎng)的軌道，然后將安裝板準(zhǔn)確到位地焊接上去。Loeffler將之形容為“最令人贊嘆的激光元件”，這個(gè)形容并不為過。
雖然激光技術(shù)并不便宜，據(jù)Loeffler的推測(cè)，四年之后就能收回預(yù)期的投資。VW不僅在激光設(shè)備的數(shù)目上大大增加（目前已添置到450臺(tái)，這已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于其他汽車制造廠商），而且Loeffler的目光已經(jīng)投向了下一代激光設(shè)備。他在尋找一種6kw的設(shè)備，其效率可達(dá)20%，光束質(zhì)量達(dá)到6mm*mrad，可在長(zhǎng)達(dá)100m的光纜中靈活傳送，正常運(yùn)行時(shí)間達(dá)99.9%，而修理時(shí)間不超過30分鐘。
Loeffler順便提及他長(zhǎng)期一直從事的是塑料的切割和焊接工作。也許，VW將來會(huì)在自己的廠房?jī)?nèi)看到塑料材料的焊接場(chǎng)景。
來源 http://www.kafenchem.com/
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