Análise das principais aplicações da tecnologia de solda a laser na área automotiva
De acordo com estatísticas relevantes, 50% a 70% das autopeças nos países industrializados da Europa e América são processadas por processamento a laser, principalmente solda a laser e corte. A soldagem a laser tornou-se um processo padrão no consumo de automóveis.
Tecnologia de aplicação de solda a laser
1. Tecnologia de soldagem a laser automotiva
O corpo do automóvel é uma estrutura típica de revestimento de placa fina, que é feita de uma chapa de aço de alta resistência de baixa liga por estampagem, corte e modelagem, e é montada por soldagem. Existem milhares de juntas de solda na montagem do corpo, e a solda convencional é um processo de solda a ponto por resistência. O processo de soldadura por pontos de resistência utiliza dois eléctrodos para pressionar a peça de trabalho a partir de duas direcções, pressuriza e energiza as duas juntas de tensão e forma uma junta de soldadura entre as faces de contacto para soldar a peça de trabalho em conjunto. Para satisfazer os requisitos de combinação e forma, um certo intervalo deve ser mantido entre as juntas de solda. Quando solda a ponto, as pinças de solda são soldadas sob a borda da peça de trabalho, a largura da flange precisa de 16mm; e a soldagem a laser é unilateral, a largura da flange é de apenas 5 mm. Altere a soldadura por pontos para soldadura a laser. Só isso pode economizar 40kg de aço por carro.
As soldas estreitas e profundas formadas pela solda a laser penetram facilmente na peça de trabalho. Não há contato mecânico entre a cabeça do laser e a peça a ser soldada, e não há estresse mecânico de usinagem. A resistência à tração e a resistência à fadiga da solda a laser são equivalentes às do metal base, que atende aos requisitos de capacidade de suporte, para que o material do componente possa ser adelgaçado e o peso da carroceria do veículo possa ser reduzido. Ao mesmo tempo, uma vez que a soldadura a laser é controlada por computador, tem uma flexibilidade e capacidade de manobra fortes e pode ser utilizada para soldar painéis de portas, deflectores, engrenagens, painéis de instrumentos e semelhantes de forma especial. Com a adição de sistemas de transmissão de fibra óptica e robôs, a automação da linha de montagem automotiva pode ser concluída.
Peças automotivas usando blanks soldados sob medida
2, tecnologia de soldagem a laser
A tecnologia de soldagem por laser é uma das tecnologias mais eficazes e bem-sucedidas para soldagem a laser na indústria automotiva. Quando a indústria automotiva aplicou pela primeira vez os blanks soldados sob medida, a fim de resolver o problema de que a largura da chapa de aço laminada pelo laminador era insuficiente, a tecnologia de alfaiataria foi usada para satisfazer os requisitos da indústria automotiva para chapas largas. Com o desenvolvimento da indústria automobilística, os blanks soldados sob medida são desenvolvidos na direção da placa pobre, e as chapas de aço de diferentes espessuras podem ser soldadas juntas. Neste momento, o objetivo da soldagem das chapas de aço é realmente alcançado. A ThyssenKrupp, que inventou a tecnologia em branco adaptada a laser, aplicou pela primeira vez essa tecnologia na fabricação do Audi 100 em 1985. A tecnologia de soldagem por laser é selecionar placas de aço com diferentes tipos, graus e espessuras de acordo com os requisitos de desempenho diferentes partes do corpo do veículo. Através de corte a laser e soldagem sob medida, uma certa parte do corpo do veículo, como a parede lateral e a placa inferior, a porta interna e o pilar da porta são soldados juntos e então formados em um selo. O objetivo é reduzir o peso do veículo sob a premissa de garantir a resistência do corpo do veículo. Essa tecnologia tem várias vantagens:
(1) Reduzir o número de peças e um grande número de equipamentos e processos de estampagem. A soldagem sob medida pode ser formada integralmente. De acordo com os diferentes requisitos de diferentes partes, as chapas de diferentes espessuras são soldadas juntas e estampadas e formadas novamente. Ao mesmo tempo, a precisão do corpo do veículo pode ser melhorada, e o equipamento, processos e moldes de um grande número de processamento de estampagem podem ser reduzidos.
(2) Reduza o peso dos componentes. Devido ao uso de diferentes emendas de chapas de aço, chapas de aço revestidas podem ser usadas para peças suscetíveis à corrosão para melhorar a vida útil, chapas de aço mais finas podem ser usadas para peças que não são sujeitas a carga ou carga e chapas de aço de alta resistência ser usado para peças de suporte de carga. As nervuras de soldagem não são mais necessárias, o que simplifica muito a estrutura do corpo, reduzindo assim o consumo de aço e os custos de consumo, reduzindo o peso corporal e, finalmente, reduzindo o consumo de energia do veículo.
(3) Melhorar a qualidade estrutural e confiabilidade dos componentes. Devido à soldagem contínua em vez da soldagem por pontos descontínua e rebitagem, a rigidez e firmeza do corpo e a segurança são muito melhoradas.
(4) Proporcionar a possibilidade de consumir carros de fuselagem larga. Devido às limitações do laminador, é impossível consumir chapas de aço largas demais, e a demanda por chapas grossas em automóveis está se tornando cada vez mais urgente. O uso de solda a laser é um processo efetivo e econômico. A soldagem a laser faz o carro parecer mais bonito e silencioso.
Com base na análise da estrutura do corpo, a otimização da imaginação, a seleção de algumas soldas típicas de chapa de aço, pode melhorar a utilização do material, salvar o processo de processamento secundário e reduzir consideravelmente o número de moldes. Após o uso de blanks soldados sob medida pela linha de consumo de paredes laterais da Toyota Motor Corporation, o número de peças foi reduzido em 66%, o número de moldes foi reduzido de 20 para 4 e a taxa de utilização de material aumentou de 40% para 65% . Com a soldagem a laser, um carro de tamanho médio pode perder 9 kg sem afetar sua força.
Atualmente, as grandes empresas siderúrgicas estrangeiras estão desenvolvendo vigorosamente os consumíveis de solda a laser. A ArcelorMittal possui 35 consumíveis de solda a laser, com seus produtos na participação de mercado da Europa de mais de 50%; Itália Solblank tem 14 consumíveis de solda a laser para o consumo, mas também está pronto para estabelecer no Reino Unido e nos Estados Unidos 4 linhas de corte a laser; A ThyssenKrupp estabeleceu uma joint venture de costura a laser na Indonésia e nos Estados Unidos (Detroit); A British Steel construiu um centro especializado (corporativo) que pode fornecer blanks soldados sob medida para os fabricantes de automóveis; O Japão também estabeleceu empresas similares. Atualmente, as placas soldadas sob medida consumidas na Europa Ocidental respondem por 70% da produção total mundial, 20% do consumo dos EUA e 10% do consumo japonês.
Algumas montadoras chinesas adotaram a tecnologia de solda a laser em alguns modelos novos. Por exemplo, a Shanghai Volkswagen adotou a tecnologia de solda a laser na fabricação de carrocerias novas. A engenharia a laser Co. de Wuhan Huagong, Ltd. forneceu centenas dos grupos de feixes longitudinais dianteiros. Placa de solda a laser grossa, a qualidade de soldagem atingiu o padrão de imaginação europeia. ThyssenKrupp Angang Zhongrui Laser sob medida em branco Co., Ltd. é a primeira linha de consumo em branco adaptada a laser diretamente para fabricantes de automóveis em Anshan Iron and Steel Co., Ltd. Ele marca um passo importante para a Anshan Iron and Steel no processamento profundo de laminados a frio produtos.
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