從慕尼黑上海激光、光電展鳥瞰激光加工技術(shù)縮影

2011-02-17 16:34

激光技術(shù)在汽車工業(yè)的應(yīng)用

上海2011年2月16日電 /美通社亞洲/ -- 20世紀(jì)70年代，美國進(jìn)行了兩大研究：一是福特汽車公司進(jìn)行的車身鋼板的激光焊接；二是通用汽車公司進(jìn)行的動力轉(zhuǎn)向變速箱內(nèi)表面的激光淬火。這兩項(xiàng)研究推動了之后的工業(yè)制造業(yè)中的激光加工技術(shù)的發(fā)展。到80年代后期，激光加工的應(yīng)用實(shí)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(xiàng)技術(shù)目前已經(jīng)發(fā)展成熟，應(yīng)用也很廣泛。

隨著激光加工技術(shù)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(yùn)用激光技術(shù)進(jìn)行表面硬化、焊接切割。

一、激光技術(shù)在汽車工業(yè)中的應(yīng)用

汽車工業(yè)是激光加工應(yīng)用最多的領(lǐng)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(jī)，對普通鋁、不銹鋼等薄板、帶材的切割加工。應(yīng)用激光加工，不僅大幅度縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，并且使車間生產(chǎn)實(shí)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(jī)械加工方式的加工費(fèi)用減少了50%。激光焊接在汽車工業(yè)中已成為標(biāo)準(zhǔn)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(diǎn)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(fēng)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(jié)構(gòu)的焊接，例如頂蓋與側(cè)面車身的焊接。用激光焊接技術(shù)，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(lǐng)先的配件供應(yīng)商所采用。

第一次激光拼焊試驗(yàn)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(jìn)轎車底盤，這次才是公認(rèn)的首次關(guān)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(wù)，現(xiàn)在全球各大汽車生產(chǎn)商廣泛采用此技術(shù)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(dá)8kW）的 CO2 激光器。激光拼焊用來設(shè)計(jì)和生產(chǎn)更輕、更節(jié)能的交通工具，貢獻(xiàn)巨大。其將不同種類、厚度的鋼材接合起來的能力使得設(shè)計(jì)師能夠極大地提升車身設(shè)計(jì)；在最大限度減少標(biāo)準(zhǔn)組件數(shù)量的情況下，仍能滿足嚴(yán)格的碰撞標(biāo)準(zhǔn)。

另外，其他激光技術(shù)在汽車行業(yè)中也得到了廣泛應(yīng)用。激光表面處理被用于汽車的發(fā)動機(jī)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(jìn)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(yàn)每一個成品零部件的尺寸是否與設(shè)計(jì)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(jìn)行比較。激光快速成型技術(shù)是突破了制造業(yè)的傳統(tǒng)模式，成為當(dāng)前最具吸引力的技術(shù)。激光快速成型技術(shù)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(yīng)用能力和產(chǎn)品的競爭能力。

二、激光技術(shù)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(tuán)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(shè)計(jì)。主要應(yīng)用于噴氣發(fā)動機(jī)中的冷卻孔（噴口）cooling holes(effusion) 和燃?xì)鉁u輪部件，像噴嘴導(dǎo)向葉片，槳片和燃燒室襯墊。

沈陽新松的光纖激光切割機(jī)、法利萊的 walc 系列和 trident 系列、IPG 的準(zhǔn)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(shù)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(shù)和產(chǎn)品，感受激光技術(shù)給汽車工業(yè)所帶來的強(qiáng)大生命力和活力。

同期的“第六屆國際應(yīng)用激光技術(shù)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(yīng)用、現(xiàn)代激光源六大主題進(jìn)行深入討論，涵蓋高功率激光應(yīng)用及微細(xì)加工各方面最新技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用。大會演講嘉賓來自于激光加工的各個領(lǐng)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(lǐng)先的激光技術(shù)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?yīng)用技術(shù)。部分演講嘉賓及議題包括：

· 激光焊接管在汽車行業(yè)的應(yīng)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(yīng)用（嚴(yán)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(qiáng)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(xué)，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(yīng)用3KW 單模光纖激光器（Muneharu Kutsuna 教授，先進(jìn)激光技術(shù)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(yīng)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(xué)、激光技術(shù)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(fèi)預(yù)登記，將獲得主辦方提供的展會會刊一本，更有機(jī)會抽取繽紛大獎。

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

關(guān)于慕尼黑上海激光、光電展

作為中國領(lǐng)先的激光、光學(xué)、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(lǐng)袖與技術(shù)精英，全方位展示業(yè)內(nèi)各種設(shè)計(jì)新穎、科技領(lǐng)先的創(chuàng)新產(chǎn)品、全新有效的解決方案和緊跟潮流的應(yīng)用技術(shù)，短短五年已迅速成長為中國激光和光電領(lǐng)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(dǎo)發(fā)光原件、光學(xué)和光學(xué)生產(chǎn)技術(shù)、光信息與通信技術(shù)、機(jī)器視覺、測試測量等激光、光學(xué)等領(lǐng)域的國內(nèi)外知名企業(yè)參展，展示面積達(dá)到23,000平方米。預(yù)計(jì)將吸引28,000名觀眾前來參觀。德國、日本等國家展團(tuán)也將再度隆重獻(xiàn)演 LASER World of PHOTONICS CHINA。詳情見：www.laserchina.net

德國慕尼黑國際博覽集團(tuán)簡介

慕尼黑國際博覽集團(tuán)是世界領(lǐng)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(fèi)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?cè)藬?shù)超過200萬。此外，集團(tuán)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(tuán)網(wǎng)絡(luò)覆蓋全球。