近年來，我國經(jīng)濟正朝著持續(xù)、穩(wěn)定、協(xié)調(diào)的方向前進,汽車工業(yè)也呈現(xiàn)出大發(fā)展的新形勢，據(jù)中商情報網(wǎng)顯示：“2021年12月全國汽車產(chǎn)量為296.6萬輛，同比增長3.4%”其增長幅度是多年來未有的，這預(yù)示著中國將從汽車大國邁向汽車強國。

隨著我國汽車節(jié)能減排政策的發(fā)布與實施，汽車輕量化概念成為汽車發(fā)展的主流趨勢，同時也是各整車廠需要落實的重要課題。

如果想要在輕量化方面取得突破，必須從新材料、新技術(shù)上尋找切入點，同時還要滿足強度要求和安全性，這時，熱成型鋼的出現(xiàn)完美解決了以上難題。

據(jù)試驗證明：使用熱成型鋼的汽車重量可降低1%，油耗可降低0.7%，如果某種型號的汽車用了15%以上的熱成型鋼，甚至20%或30%以上的熱成型鋼，被動安全性能已經(jīng)達到了五星級安全性能的標(biāo)準(zhǔn)。

熱成型鋼的形成

將常溫下的普通高強度鋼在步進爐中加熱到880-950℃，將材料組織均勻奧氏體化，然后送入帶有冷卻系統(tǒng)的模具內(nèi)沖壓成型，最后快速冷卻，將奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，使沖壓件得到硬化，這時材料強度得以大幅度提高，這個過程被稱為“沖壓硬化”。熱成型工藝分為兩種，分別是直接工藝與間接工藝，兩種大致相同。

熱成型鋼的切割方式

在過去的30年里，汽車行業(yè)的材料加工用的都是傳統(tǒng)的熱沖壓，零件要經(jīng)過模具成型的各個階段，需要修整模具，以將金屬成型為形狀。因為熱成型零件很硬，幾乎不可能在模具中進行修整，并且需要進行機械加工才能形成正確的形狀，不僅增加了生產(chǎn)成本，還降低了生產(chǎn)效率。如今隨著切割工藝的發(fā)展，最有效和最受歡迎的加工選擇是激光切割。

目前激光切割方式主要有兩種，包括機器人激光切割和五軸激光切割， 如果使用五軸激光切割，可以實現(xiàn)更高速度和精度的切割，但是五軸激光切割的成本要比采用多臺機器人聯(lián)動生產(chǎn)系統(tǒng)的價格高出幾百萬元，并且很難實現(xiàn)自動化。

通過機器人機構(gòu)數(shù)學(xué)模型以及對控制器的伺服性能和路徑規(guī)劃的改進，機器人激光切割技術(shù)隨著機器人運動性能的提高而發(fā)展。與五軸激光切割操作相比，機器人激光切割單元可以提供更低的加工成本。

機器人激光切割方案優(yōu)勢

01、媲美五軸激光切割的精度

雖然五軸激光切割有著更高的精度，但機器人激光切割單元效率要比五軸激光切割單元更高，由美國Lasermech公司研發(fā)的AccuShaper 2. 0激光頭更是縮小了機器人激光切割與五軸激光切割精度上的差距。

該激光頭自帶XYZ三軸運動機構(gòu)和電容高度感應(yīng)功能，能實現(xiàn)在30x30mm的范圍內(nèi)，最快以200mm/s的速度進行切割，并且保證圖形精度小于0.05mm。

02、更高的加工效率

該激光頭結(jié)構(gòu)緊湊，可以在一個機器人切割單元中采用多個激光頭同時加工同一個零件，從而使機器人激光切割的效率達到甚至超越五軸激光切割單元的性能水平。

03、獨有的慣性抵消系統(tǒng)

AccuShaper 2. 0激光頭采用獲得專利的慣性運動系統(tǒng),抵消了切割頭的高速運動慣性，因此不會產(chǎn)生任何反作用力導(dǎo)致正在高速切割的機器人發(fā)生抖動，整套系統(tǒng)緊湊輕便，可以讓機器人實現(xiàn)高速，穩(wěn)定，長時間的加工。

04、操作更便捷

內(nèi)置常見圖形工藝庫，包含圓形、方形、腰型和六邊形等各種圖形。最終用戶只需選擇圖形并設(shè)置尺寸、方向以及切割引線方式等參數(shù)，即可完成加工。

此功能幾乎消除了3D汽車類型零件的機器人切割和五軸激光切割之間的精度和效率差距，能輕松加工厚度高達10mm熱成型鋼和其他材質(zhì)的汽車3D樣件。