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汽車制造

從車身到電池激光加工提升汽車生產效率

星之球激光 來源:通快2013-01-09 我要評論(0 )   

機動性對于工業(yè)社會來說已變得尤為重要。這不僅體現(xiàn)在全世界貨物運輸業(yè)的增加,也體現(xiàn)在人們對于機動性的不同需求的上升。另一方面,在能源政策上已經(jīng)采取一些監(jiān)管措施...

       機動性對于工業(yè)社會來說已變得尤為重要。這不僅體現(xiàn)在全世界貨物運輸業(yè)的增加,也體現(xiàn)在人們對于機動性的不同需求的上升。另一方面,在能源政策上已經(jīng)采取一些監(jiān)管措施以降低二氧化碳的排放。這迫使汽車制造商提高新車型的效率,例如通過減輕車身重量或者投資完全新型驅動理念,如電氣驅動。在這兩種情況下,激光器都是主要的技術,因為它們能確保精準高效的加工并且成為某些生產工藝能否實現(xiàn)的絕對必要因素。

 

  輕便穩(wěn)固的車身部件

  通過使用高強度鋼可大大減輕車身重量。這些鋼材強度非常高,這就意味著比起傳統(tǒng)設計,它使用的材料更少,可以在減少燃料消耗的同時提高安全性。

  大部分高強度車身部件由鍍硅鋁硼合金鋼組成,這種材料一般都是由整卷鋼帶上切割下來。這個切割工序可以使用二維激光切割機完成。它的優(yōu)勢在于可以任意靈活的換型而無需替換昂貴的切割模具。激光加工可使零件的切割布局可以更加緊湊,提高材料利用率。

  然后鋼板在加熱爐中加熱,使其更易成形。加熱后的部件在成型過程中急速冷卻,這樣拉伸強度可達1500Mpa左右。高強度材料的確能加強乘客的安全性,但是如此高強度的材料如使用傳統(tǒng)的加工方法來沖孔或切邊,將對模具損失非常之大,因此加工成本大大提高,毫無性價比可言。這就是為什么制造商轉向用三維激光切割機來切割高強度車身部件。

  經(jīng)過進一步加工后,結構部件被焊接在一起以形成車身組件。因此,由TruDisk激光器和遠程焊接鏡頭組成的三維焊接設備應運而生。激光打標條形碼確保產品的可追溯性,而且激光打標具有持久性和高質量的優(yōu)勢。

 

  在商用車車軸上能節(jié)省40%的時間

  在車軸制造中必須克服的挑戰(zhàn)是材料的高含碳量。傳統(tǒng)的焊接方法就不能使用,因為它們會導致材料快速變脆、開裂。在展示的產品中,通過預加熱可優(yōu)化車軸部件以便用于后續(xù)焊接工藝中。這就防止了裂縫的形成和變脆。

  車軸上的深熔焊焊縫是由激光焊接的。其優(yōu)勢是可減少輸入材料的熱量,以降低零件的變形量。通過降低材料的熱量輸入和焊接后的冷卻控制可以避免裂縫,同時可增強車軸零件的承載力。激光焊接質量如此之高以至于無需后續(xù)的機械精加工或其他額外的工作??傮w而言,激光焊接使商用車車軸的生產時間減少40%。

 

       激光加工是電氣驅動的基礎

  為了實現(xiàn)全方位覆蓋,電氣驅動所要面臨的一大挑戰(zhàn)是用于電動車的可快速充電、高功率且使用壽命長的電池。這些電池的能量存儲與日常生活用的鋰電池沒有可比性,因為在車輛加速過程中它們必須在短時間內提供非常高的功率。從功率等級和持續(xù)時間上來說,這些電流峰值對電池管理提出了很高的要求。同時,充電必須很快完成,因為可用性也是衡量電動車是否能正常使用的一個標準。

  未來用于電動車的電池從生命周期的角度來說必須比現(xiàn)在的鋰電池更耐用。目前用于電動車的電池的充電時間為3-4小時,充足電的情況下最多可行使200千米。目標是創(chuàng)造出高性能的單個電池,它比起幾個電池來更高效,動力更強。

  適于日常使用的電池也正被用于電動自行車上。例如,用于這種電動自行車的電池由一個2.2安培的電池組成。這種自行車的全球市場容量大約在5000萬歐元。

  激光是生產高性能電池的極佳生產技術,因為當它們切割和焊接電池部件,例如電池外殼或電池連接器時能發(fā)揮所有的優(yōu)點。無接觸的加工工藝使材料的機械承載力低,焊縫無變形,因為焊接只使用了少量熱量。通過高質量、精準地加工工藝,激光技術可實現(xiàn)單個組件的小型化,并能在一個電池組中集成更多的電池模塊,從而實現(xiàn)生產更小且更強的電池。由于激光設備的產能高且耗材少,它能以極具競爭力的價格進行大批量生產,而這也正是汽車市場需要的。

 

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