從慕尼黑上海激光、光電展鳥瞰激光加工技術縮影

2011-02-17 16:34

激光技術在汽車工業(yè)的應用

上海2011年2月16日電 /美通社亞洲/ -- 20世紀70年代，美國進行了兩大研究：一是福特汽車公司進行的車身鋼板的激光焊接；二是通用汽車公司進行的動力轉(zhuǎn)向變速箱內(nèi)表面的激光淬火。這兩項研究推動了之后的工業(yè)制造業(yè)中的激光加工技術的發(fā)展。到80年代后期，激光加工的應用實例有所增加，其中增長最迅速的是激光切割、激光焊接和激光淬火。這3項技術目前已經(jīng)發(fā)展成熟，應用也很廣泛。

隨著激光加工技術的不斷完善和提高，國內(nèi)外各類制造業(yè)逐漸加快了產(chǎn)品的更新?lián)Q代。通用、福特、奔馳、大眾、豐田等汽車制造商運用激光技術進行表面硬化、焊接切割。

一、激光技術在汽車工業(yè)中的應用

汽車工業(yè)是激光加工應用最多的領域之一。激光加工通常以切割和焊接為主。在汽車樣車和小批量生產(chǎn)中大量使用三維激光束切割機，對普通鋁、不銹鋼等薄板、帶材的切割加工。應用激光加工，不僅大幅度縮短了生產(chǎn)準備周期，并且使車間生產(chǎn)實現(xiàn)了柔性化，加工面積減小了一半。由于它的加工效率高，比機械加工方式的加工費用減少了50%。激光焊接在汽車工業(yè)中已成為標準工藝，主要用于車身拼焊、焊接和零件焊接。由于激光拼焊具有減少零件和模具數(shù)量、減少點焊數(shù)目、優(yōu)化材料用量、降低零件重量、降低成本和提高尺寸精度等好處，其被用于如前檔風玻璃框架、車門內(nèi)板、車身底板、中立柱等的生產(chǎn)中。而激光焊接主要用于車身框架結構的焊接，例如頂蓋與側面車身的焊接。用激光焊接技術，工件連接之間的接合面寬度可以減少，既降低了板材使用量也提高了車體的剛度，目前已經(jīng)被世界上部分生產(chǎn)高檔轎車的大汽車制造商和領先的配件供應商所采用。

第一次激光拼焊試驗是在1981年的英國萊蘭，而真正的使用是在1983年 -- 德國汽車制造商奧迪需要足夠大的金屬板材沖壓進轎車底盤，這次才是公認的首次關于激光拼焊板的生產(chǎn)。由于德國鋼廠沒有合適尺寸的鋼板，Thyssen Steel 公司采用 Rofin Sinar 1.5千瓦 CO2激光器將兩塊現(xiàn)有的鋼板焊接在一起，以滿足沖壓所需要的尺寸。因此誕生了激光拼焊的業(yè)務，現(xiàn)在全球各大汽車生產(chǎn)商廣泛采用此技術加工的零部件。1984年豐田公司震驚了全球的汽車業(yè)，該公司在凱美瑞車上推出了激光焊接五片式車輪擋圈，允許選擇金屬的厚度，以減少重量，從而能節(jié)省更多的燃料。由于汽車業(yè)對拼焊部件的需求逐年上升，興起了一批生產(chǎn)拼焊板的分包商，他們需要購買更高功率（高達8kW）的 CO2 激光器。激光拼焊用來設計和生產(chǎn)更輕、更節(jié)能的交通工具，貢獻巨大。其將不同種類、厚度的鋼材接合起來的能力使得設計師能夠極大地提升車身設計；在最大限度減少標準組件數(shù)量的情況下，仍能滿足嚴格的碰撞標準。

另外，其他激光技術在汽車行業(yè)中也得到了廣泛應用。激光表面處理被用于汽車的發(fā)動機閥座、車頂外殼與框架等零部件的制造中，如鋼套、曲軸、活塞環(huán)和齒輪等的熱處理，在經(jīng)激光熱處理后，不必再進行后處理，可直接送到裝配線上安裝。激光測量可以快速和非常精確地檢驗每一個成品零部件的尺寸是否與設計尺寸完全一致；汽車車身的激光在線檢測，及時反饋產(chǎn)品的誤差信息，大量程、直觀、快速、精度高；無接觸激光測量系統(tǒng)被用于無接觸激光測量的最佳解決方案。而且，激光測量儀能夠最迅速地將一個零部件或物理模型轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字化文件，這種文件可以用各種方法處理并同其他文件進行比較。激光快速成型技術是突破了制造業(yè)的傳統(tǒng)模式，成為當前最具吸引力的技術。激光快速成型技術可使新產(chǎn)品及早投放市場，極大地提高了汽車生產(chǎn)企業(yè)對市場的應用能力和產(chǎn)品的競爭能力。

二、激光技術和最新科研成果，閃耀于今春三月慕尼黑上海激光、光電展

GSI 集團推出了其暢銷系列產(chǎn)品 JK 工業(yè)激光器的新產(chǎn)品的一員 -- JK604D 激光器專門為汽車工業(yè)的沖擊鉆和開孔而設計。主要應用于噴氣發(fā)動機中的冷卻孔（噴口）cooling holes(effusion) 和燃氣渦輪部件，像噴嘴導向葉片，槳片和燃燒室襯墊。

沈陽新松的光纖激光切割機、法利萊的 walc 系列和 trident 系列、IPG 的準連續(xù) QCW 高脈沖能量光纖激光器、相干的 DIAMON E 系列脈沖輸出 CO2激光器、美國光波的 Q 固體激光器、通快、羅芬、聯(lián)贏、大族、鐳射谷等企業(yè)的產(chǎn)品，都為汽車工業(yè)帶來了新鮮的活動和技術的革新。

在2011年3月的慕尼黑上海激光、光電展上，觀眾將可以接觸到以上企業(yè)的最新技術和產(chǎn)品，感受激光技術給汽車工業(yè)所帶來的強大生命力和活力。

同期的“第六屆國際應用激光技術中國研討會”將就創(chuàng)新微加工工藝、精密加工、新型金屬加工、激光焊接、激光系統(tǒng)及原件在材料加工應用、現(xiàn)代激光源六大主題進行深入討論，涵蓋高功率激光應用及微細加工各方面最新技術發(fā)展及應用。大會演講嘉賓來自于激光加工的各個領域：汽車制造業(yè)（如通用汽車中國研究中心），鋼鐵行業(yè)（如寶鋼研究中心）及領先的激光技術企業(yè)（Coherent, Edgewave, GSI Group, IPG, Laserline, m2k, rofin, Spectra Physics, Trumpf 等）將為大家?guī)碜钚碌募す庋芯亢蛻眉夹g。部分演講嘉賓及議題包括：

· 激光焊接管在汽車行業(yè)的應用（Yang Shanglu 博士，通用汽車中國研究中心，中國）

· 激光焊接輕質(zhì)材料在汽車行業(yè)的應用（嚴其艷博士，寶鋼研究中心，中國）

· 通過激光焊接鍍鋅鋼板來檢測鎖孔行為（潘宇先生，丹弗斯，中國）

· 激光沖擊強化處理在納米碳化鎢冷植入鎂鋁合金表面的研究（鐘敏霖教授，清華大學，中國）

· 異種金屬激光焊接（Mohammed Naeem 博士，GSI Group，英國）

· 激光焊接低碳鋼的特性通過應用3KW 單模光纖激光器（Muneharu Kutsuna 教授，先進激光技術研究中心有限公司，日本）

· 高脈沖能量（焦耳級）光纖激光器以及應用（顧波博士，IPG Photonics 公司, 美國）

2011年慕尼黑上海激光、光電展吸引了近350家國內(nèi)外光學、激光技術企業(yè)參展，屆時將吸引近30000余名觀眾到場參觀，即可通過網(wǎng)上系統(tǒng)免費預登記，將獲得主辦方提供的展會會刊一本，更有機會抽取繽紛大獎。

詳情請登錄官方網(wǎng)站：http://www.laserchina.net/

關于慕尼黑上海激光、光電展

作為中國領先的激光、光學、光電展，慕尼黑上海激光、光電展(LASER World of PHOTONICS CHINA)自2006年起每年在中國上海舉辦，展會匯聚行業(yè)領袖與技術精英，全方位展示業(yè)內(nèi)各種設計新穎、科技領先的創(chuàng)新產(chǎn)品、全新有效的解決方案和緊跟潮流的應用技術，短短五年已迅速成長為中國激光和光電領域的頂級展會。2011年盛會將有近350家來自激光生產(chǎn)工程、激光器及光導發(fā)光原件、光學和光學生產(chǎn)技術、光信息與通信技術、機器視覺、測試測量等激光、光學等領域的國內(nèi)外知名企業(yè)參展，展示面積達到23,000平方米。預計將吸引28,000名觀眾前來參觀。德國、日本等國家展團也將再度隆重獻演 LASER World of PHOTONICS CHINA。詳情見：www.laserchina.net

德國慕尼黑國際博覽集團簡介

慕尼黑國際博覽集團是世界領先的展覽公司之一，每年在全球范圍內(nèi)舉辦近40個博覽會，涉及行業(yè)包括資本貨物、消費品和高科技。每年有100多個國家的30,000多家企業(yè)來到慕尼黑參展，觀眾遍及全球200多個國家和地區(qū)，總人數(shù)超過200萬。此外，集團還在亞洲、俄羅斯、南北美洲舉辦各類專業(yè)博覽會。慕尼黑在全球89個國家擁有6家子公司和66個代表處，集團網(wǎng)絡覆蓋全球。