Кіріспе
Көлік құралының корпусы көліктің басқа бөліктерінің тасымалдаушысы болғандықтан, оны жасау технологиясы көлік құралының жалпы өндірістік сапасын тікелей анықтайды.Дәнекерлеу - автомобиль кузовын жасау процесінде маңызды өндірістік процесс.Қазіргі уақытта автомобиль корпусын дәнекерлеу үшін қолданылатын дәнекерлеу технологиялары негізінен қарсылық нүктелік дәнекерлеу, MIG дәнекерлеу, MAG дәнекерлеу және лазерлік дәнекерлеуді қамтиды.
Лазерлік дәнекерлеу технологиясы алдыңғы қатарлы оптоэлектромеханикалық біріктірілген дәнекерлеу технологиясы ретінде автомобиль корпусын дәнекерлеудің дәстүрлі технологиясымен салыстырғанда жоғары энергия тығыздығы, жылдам дәнекерлеу жылдамдығы, дәнекерлеу кернеуі мен деформациясы және жақсы икемділік артықшылықтары бар.
Автокөлік корпусының құрылымы күрделі, оның құрамдас бөліктері негізінен жұқа қабырғалы және қисық.Автокөлік корпусының дәнекерлеуі кейбір қиындықтарға тап болады, мысалы, шанақ материалының өзгеруі, шанақ бөліктерінің әртүрлі қалыңдығы, дәнекерлеу траекториясының әртараптануы және қосылыс формалары.Сонымен қатар, автомобиль корпусын дәнекерлеу дәнекерлеу сапасы мен дәнекерлеу тиімділігіне жоғары талаптар қояды.
Сәйкес дәнекерлеу процесінің параметрлеріне сүйене отырып, лазерлік дәнекерлеу автомобиль корпусының дәнекерлеу сапасы мен қызмет ету мерзімін қамтамасыз ету үшін автомобиль корпусының негізгі құрамдас бөліктерінің жоғары шаршау күші мен соққы беріктігін қамтамасыз ете алады.Лазерлік дәнекерлеу технологиясы автомобиль корпусының өндірісінің икемді қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін әртүрлі түйіспелі пішіндерге, әртүрлі қалыңдықтарға және автомобиль бөлшектерін дәнекерлеудің әртүрлі материал түрлеріне бейімделе алады.Сондықтан лазерлік дәнекерлеу технологиясы автомобиль өнеркәсібінің жоғары сапалы дамуына қол жеткізудің маңызды техникалық құралы болып табылады.
Автомобиль шанағын лазерлік дәнекерлеу технологиясы
Автокөлік корпусын лазерлік терең ену дәнекерлеу технологиясы
Лазерлік терең ену дәнекерлеу процесінің принципі (1-сурет) келесідей: лазерлік қуаттың тығыздығы белгілі бір деңгейге жеткенде, материалдың беті буланып, кілт тесігі пайда болады.Саңылаудағы металл буының қысымы қоршаған сұйықтықтың статикалық қысымымен және беттік керілуімен динамикалық тепе-теңдікке жеткенде, лазерді кілттік саңылау арқылы тесік түбіне, ал лазер сәулесінің қозғалысымен үздіксіз сәулеленуге болады. дәнекерлеу пайда болады.Лазерлік терең ену дәнекерлеу процесінде қосалқы ағынды немесе толтырғышты қосудың қажеті жоқ, дайындаманың өз материалдарын бір-бірімен дәнекерлеуге болады.
ІНЖІР.1 Лазерлік терең ену дәнекерлеу процесінің схемалық диаграммасы
Лазерлік терең ену дәнекерлеуімен алынған дәнекерлеу әдетте тегіс және түзу, ал деформация аз, бұл автомобиль корпусының өндірістік дәлдігін арттыруға ықпал етеді.Дәнекерлеудің жоғары созылу беріктігі автомобиль корпусының дәнекерлеу сапасын қамтамасыз етеді.Дәнекерлеу жылдамдығы жоғары, бұл дәнекерлеу өндірісінің тиімділігін арттыруға ықпал етеді.
Автокөлік корпусын дәнекерлеу процесінде лазерлік терең ену дәнекерлеу процесін қолдану бөлшектердің, қалыптардың және дәнекерлеу құралдарының санын айтарлықтай азайтады, осылайша дене салмағын және өндіріс шығындарын азайтады.Дегенмен, лазерлік терең ену дәнекерлеу процесі дәнекерленген бөлшектердің құрастыру саңылауына нашар төзімділікке ие және құрастыру аралығын 0,05 және 2 мм аралығында бақылау қажет.Құрастыру саңылауы тым үлкен болса, кеуектер сияқты дәнекерлеу ақаулары пайда болады.
Қазіргі зерттеулер көрсеткендей, беті жақсы қалыптасатын, ішкі ақаулары аз және тамаша механикалық қасиеттері бар дәнекерлеуді автомобиль корпусының бір материалын дәнекерлеуде лазерлік терең ену дәнекерлеуінің технологиялық параметрлерін оңтайландыру арқылы алуға болады.Дәнекерлеудің тамаша механикалық қасиеттері автомобиль корпусының дәнекерлеу компоненттерінің қажеттіліктерін қанағаттандыра алады.Дегенмен, автомобиль корпусын дәнекерлеуде алюминий қорытпасы мен болатпен ұсынылған әртүрлі металды лазерлік терең ену дәнекерлеу технологиясы жетілмеген.Өте жақсы өнімділікке ие дәнекерлеу тігістерін өтпелі қабаттарды қосу арқылы алуға болатынына қарамастан, әртүрлі өтпелі қабат материалдарының IMC қабатына әсер ету механизмі және олардың дәнекерлеу микроқұрылымына әсер ету механизмі анық емес және қосымша зерттеулер қажет.
Автокөлік корпусының лазерлік сымын толтыру дәнекерлеу процесі
Лазерлік толтырғыш сымды дәнекерлеу процесінің принципі келесідей: дәнекерленген қосылыс дәнекерлеуге арнайы дәнекерлеу сымын алдын ала толтыру немесе лазерлік дәнекерлеу процесінде дәнекерлеу сымын бір уақытта беру арқылы жасалады.Бұл лазермен терең енетін дәнекерлеу кезінде дәнекерлеу пулына шамамен біртекті дәнекерлеу сымының материалын енгізуге тең.Лазерлік толтырғыш сымды дәнекерлеу процесінің схемалық схемасы 2-суретте көрсетілген.
ІНЖІР.2 Лазерлік сымды толтыру дәнекерлеу процесінің схемасы
Лазерлік терең ену дәнекерлеуімен салыстырғанда, лазерлік сымды толтыру дәнекерлеудің автомобиль корпусын дәнекерлеуде екі артықшылығы бар: біріншіден, ол дәнекерленетін автокөлік бөліктері арасындағы құрастыру саңылауының төзімділігін айтарлықтай жақсартады және лазерлік терең ену дәнекерлеуімен байланысты мәселені шеше алады. ойықтарды тым көп тазартуды қажет етеді;Екіншіден, дәнекерлеу аймағының тіндік таралуын әртүрлі құрамдағы дәнекерлеу сымдарын қолдану арқылы жақсартуға болады, содан кейін дәнекерлеу өнімділігін реттеуге болады.
Автокөлік корпусын жасау процесінде лазерлік сымды толтыру дәнекерлеу процесі негізінен алюминий қорытпасы мен корпустың болат бөліктерін дәнекерлеу үшін қолданылады.Әсіресе автомобиль корпусының алюминий қорытпасының бөлшектерін дәнекерлеу процесінде балқытылған бассейннің беткі кернеуі аз, бұл балқытылған бассейннің күйреуіне әкелуі оңай, ал лазерлік сымды толтыру дәнекерлеу процесі балқытылған бассейннің құлау мәселесін жақсы шеше алады. дәнекерлеу сымын балқыту арқылы.
Автомобиль шанағын лазерлік дәнекерлеу технологиясы
Лазерлік дәнекерлеу процесінің принципі келесідей: лазер жылу көзі ретінде пайдаланылады, лазер сәулесі фокусталғаннан кейін дәнекерлеу сымының бетіне жарықтандырылады, дәнекерлеу сымы балқытылады, балқытылған сым түседі және олардың арасына толтырылады. дәнекерленетін бөлшектер, ал толтырғыш металл мен дайындама арасында балқыту және диффузия сияқты металлургиялық әсерлер пайда болады, осылайша дайындама қосылады.Лазерлік сымды толтыру дәнекерлеу процесінен айырмашылығы, лазермен дәнекерлеу процесі тек сымды ерітеді және дәнекерленген дайындаманы ерітпейді.Лазерлік дәнекерлеу жақсы дәнекерлеу тұрақтылығына ие, бірақ дәнекерлеудің созылу беріктігі төмен.ІНЖІР.3 автомобиль салонының қақпағын дәнекерлеуде лазерлік дәнекерлеу процесін қолдануды көрсетеді.
ІНЖІР.3 Автокөлікте лазерлік дәнекерлеуді қолдану: (а) артқы капотты лазермен дәнекерлеу;(b) Лазерлік дәнекерлеудің схемалық схемасы
Автокөлік корпусын дәнекерлеу процесінде лазермен дәнекерлеу процесі негізінен шанақтың үстіңгі қақпағы мен бүйір қабырғасы арасындағы дәнекерлеу, магистральдың жоғарғы және төменгі бөліктері арасындағы дәнекерлеу сияқты түйіспе беріктігі төмен шанақ бөліктерін дәнекерлеуден тұрады. қақпақ және т.б., Volkswagen, Audi және басқа жоғарғы қақпақтың жоғары сапалы үлгілері лазермен дәнекерлеу процесін пайдаланады.
Автокөлік корпусының лазерлік дәнекерлеу дәнекерлеу тігісіндегі негізгі ақауларға жиек тістеу, кеуектілік, дәнекерлеу деформациясы және т.б. жатады. Ақауларды процесс параметрлерін реттеу және көп фокусты лазермен дәнекерлеу процесін қолдану арқылы анық түрде жоюға болады.
Автомобиль шанағын лазерлік доғалық композициялық дәнекерлеу технологиясы
Лазерлі-доғалық композициялық дәнекерлеу процесінің принципі келесідей: бір уақытта дәнекерленетін дайындаманың бетіне әсер ету үшін лазер мен доғаның екі жылу көзін пайдалана отырып, дайындаманы балқытады және дәнекерлеуді қалыптастырады.4-суретте лазерлі-доғалық композиттік дәнекерлеу процесінің принципиалды схемасы көрсетілген.
ІНЖІР.4 Лазерлі-доғалық композициялық дәнекерлеу процесінің принципиалды схемасы
Лазерлік-доғалық композициялық дәнекерлеудің лазерлік дәнекерлеудің де, доғалық дәнекерлеудің де артықшылықтары бар: біріншіден, қос жылу көздерінің әсерінен дәнекерлеу жылдамдығы жақсарады, жылу беру аз, дәнекерлеу деформациясы аз және лазерлік дәнекерлеудің сипаттамалары. сақталады;Екіншіден, оның жақсырақ көпірлік қабілеті және құрастыру алшақтығына төзімділігі жоғары;Үшіншіден, балқытылған бассейннің қату жылдамдығы баяу, бұл кеуектер мен жарықтар сияқты дәнекерлеу ақауларын жоюға және жылу әсер ететін аймақтың құрылымы мен өнімділігін жақсартуға қолайлы.Төртіншіден, доғаның әсерінен шағылыстыру қабілеті жоғары және жылу өткізгіштігі жоғары материалдарды дәнекерлей алады және қолдану материалдарының ауқымы кеңірек.
Автокөлік корпусын жасау процесінде лазерлі-доғалық композициялық дәнекерлеу процесі негізінен корпустың алюминий қорытпасының құрамдас бөліктерін және алюминий-болат ұқсас емес металдарды дәнекерлеуге арналған, ал дәнекерлеу үлкен құрастыру саңылаулары бар бөлшектер үшін орындалады, мысалы, дәнекерлеу. машинаның есігі, өйткені құрастыру саңылауы лазерлі-доғалық композиттік дәнекерлеудің көпір өнімділігінің ойнауына қолайлы.Сонымен қатар, лазерлі-MIG доғалық композиттік дәнекерлеу технологиясы Audi корпусының бүйірлік үстіңгі сәулелік күйіне де қолданылады.
Автокөлік корпусын дәнекерлеу процесінде лазерлі-доғалық композициялық дәнекерлеу бір лазермен дәнекерлеуге қарағанда үлкен саңылауларға төзімділік артықшылығына ие, бірақ лазер мен доғаның салыстырмалы орналасуы, лазерлік дәнекерлеу параметрлері, доға параметрлері және басқа да факторлар жан-жақты қарастырылуы керек.Лазерлік-доғалық дәнекерлеудегі жылу және масса алмасу әрекеті күрделі, әсіресе әртүрлі материалдарды дәнекерлеуде энергияны реттеу механизмі және IMC қалыңдығы мен құрылымын реттеу әлі де түсініксіз және қосымша зерттеулер қажет.
Басқа автомобиль корпусын лазерлік дәнекерлеу процестері
Лазерлік терең ену дәнекерлеу, лазерлік сымдарды толтыру дәнекерлеу, лазерлік дәнекерлеу және лазерлік-доғалық композициялық дәнекерлеу және басқа дәнекерлеу процестері жетілген теория және кең практикалық қолдану болды.Автомобиль өнеркәсібінің шанақ дәнекерлеуінің тиімділігіне қойылатын талаптарын жақсарту және жеңіл автомобиль өндірісінде ұқсас емес материалдарды дәнекерлеуге сұраныстың артуы кезінде лазерлік нүктелік дәнекерлеу, лазерлі бұралмалы дәнекерлеу, көп лазерлі сәулемен дәнекерлеу және лазерлік ұшу дәнекерлеуіне назар аударылды. дейін.
Лазерлік нүктелік дәнекерлеу процесі
Лазерлік нүктелік дәнекерлеу - жылдам дәнекерлеу жылдамдығы мен жоғары дәлдіктің артықшылықтары бар лазерлік дәнекерлеудің озық технологиясы.Лазерлік нүктелік дәнекерлеудің негізгі принципі жылу өткізгіш дәнекерлеуге немесе терең балқыту дәнекерлеу әсеріне қол жеткізу үшін лазер тығыздығын реттеу арқылы нүктедегі металл лезде балқытылатын етіп лазер сәулесін дәнекерленетін бөлікте белгілі бір нүктеге бағыттау болып табылады. , лазер сәулесі әрекет етуді тоқтатқанда, сұйық метал қайта ағып, қосылыс жасау үшін қатып қалады.
Лазерлік нүктелік дәнекерлеудің екі негізгі түрі бар: импульстік лазерлік нүктелік дәнекерлеу және үздіксіз лазерлік нүктелік дәнекерлеу.Пульсті лазерлік нүктелік дәнекерлеу лазер сәулесінің ең жоғары энергиясы жоғары, бірақ әрекет ету уақыты қысқа, әдетте магний қорытпасы, алюминий қорытпасы және басқа жеңіл металдарды дәнекерлеу үшін қолданылады.Үздіксіз лазерлік нүктелік дәнекерлеуде лазер сәулесінің орташа қуаты жоғары, лазердің әрекет ету уақыты ұзақ және ол болат дәнекерлеуде кеңінен қолданылады.
Автокөлік корпусының дәнекерлеуіне келетін болсақ, қарсылық нүктелік дәнекерлеумен салыстырғанда, лазерлік нүктелік дәнекерлеу байланыссыз артықшылықтарға ие, нүктелік дәнекерлеу траекториясын дербес жобалауға болады және т. автомобиль кузовының материалдары.
Лазерлік бұралмалы дәнекерлеу процесі
Лазерлік бұралмалы дәнекерлеу - бұл соңғы жылдары ұсынылған, кеңінен таралған лазерлік дәнекерлеудің жаңа технологиясы.Бұл технологияның принципі: лазерлік дәнекерлеу басына гальванометр тобын біріктіру арқылы лазер сәулесі тез, реттелген және шағын диапазонда, лазер сәулесінің араластыру кезінде алға жылжу әсеріне қол жеткізу.
Лазерлік бұрылмалы дәнекерлеу процесіндегі негізгі бұрылу траекторияларына көлденең тербеліс, бойлық тербеліс, айналмалы тербеліс және шексіз бұрылыс жатады.Лазерлік бұралмалы дәнекерлеу процесі автомобиль корпусын дәнекерлеуде айтарлықтай артықшылықтарға ие.Лазер сәулесінің тербелісі әсерінен балқытылған бассейннің ағынының күйі айтарлықтай өзгереді.Демек, процесс тек ерітілмеген ақауды жойып қана қоймайды, дәннің тазартылуына қол жеткізеді және бірдей автомобиль корпусының материалының дәнекерлеуіндегі кеуектілікті басады.Сонымен қатар, автомобиль корпусының гетерогенді материалдарын дәнекерлеу кезінде әртүрлі материалдардың жеткіліксіз араласуы және дәнекерленген жіктердің нашар механикалық қасиеттері сияқты проблемаларды жақсартуға болады.
Көп лазерлі сәулелік дәнекерлеу процесі
Қазіргі уақытта оптикалық талшықты лазерді дәнекерлеу бастиегінде орнатылған сплиттер модулі арқылы бірнеше лазер сәулелеріне бөлуге болады.Көп лазерлік сәулемен дәнекерлеу дәнекерлеу процесінде бірнеше жылу көздерін қолдануға тең, сәуленің энергиясының таралуын реттеу арқылы әртүрлі сәулелер әртүрлі функцияларға қол жеткізе алады, мысалы: жоғары энергия тығыздығы бар сәуле негізгі сәуле болып табылады, тереңдікке жауапты. ену дәнекерлеу;Сәуленің төменгі энергия тығыздығы материалдың бетін тазартып, алдын ала қыздыра алады және лазер сәулесінің энергиясының материалға сіңірілуін арттырады.
Автокөлік корпусында мырышталған жоғары берік болат материал кеңінен қолданылады.Көп лазерлік сәулемен дәнекерлеу технологиясы мырышталған болат пластинаны дәнекерлеу процесінде мырыш буының булану әрекетін және балқытылған бассейннің динамикалық әрекетін жақсартады, шашырау мәселесін жақсартады және дәнекерлеудің созылу беріктігін арттырады.
Лазерлік ұшу дәнекерлеу процесі
Лазерлік ұшу дәнекерлеу технологиясы дәнекерлеудің жоғары тиімділігіне ие және дербес жобалануы мүмкін жаңа лазерлік дәнекерлеу технологиясы болып табылады.Лазерлік ұшуды дәнекерлеудің негізгі принципі лазер сәулесі сканерлеу айнасының X және Y айналарына түскенде, айна бұрышы лазер сәулесінің кез келген бұрышта ауытқуына қол жеткізу үшін тәуелсіз бағдарламалау арқылы басқарылады.
Автокөлік корпусының дәстүрлі лазерлік дәнекерлеуі негізінен дәнекерлеу әсеріне жету үшін дәнекерлеу роботымен басқарылатын лазерлік дәнекерлеу басының синхронды қозғалысына негізделген.Дегенмен, автомобиль корпусының дәнекерлеу тиімділігі дәнекерлеуші роботтың қайталанатын кері қозғалысымен айтарлықтай шектеледі, себебі дәнекерленген жіктердің көптігі және дәнекерлеудің ұзын ұзындығы.Керісінше, лазерлік ұшу дәнекерлеуі белгілі бір диапазонда дәнекерлеуге қол жеткізу үшін айнаның бұрышын реттеу керек.Сондықтан, лазерлік ұшу дәнекерлеу технологиясы дәнекерлеу тиімділігін айтарлықтай жақсарта алады және кең қолдану перспективаларына ие.
Қорытынды және перспектива
Автомобиль өнеркәсібінің дамуымен болашақ шанақты дәнекерлеу технологиясы екі аспектіде дамиды: дәнекерлеу процесі және интеллектуалды технология.
Автокөлік корпусы, әсіресе жаңа энергетикалық көлік шанағы жеңіл салмақ бағытында дамып келеді.Жеңіл қорытпалар, композициялық материалдар және бір-біріне ұқсамайтын материалдар автомобиль корпусында кеңінен қолданылатын болады, әдеттегі лазерлік дәнекерлеу процесі оның дәнекерлеу талаптарын қанағаттандыру қиын, сондықтан жоғары сапалы және тиімді дәнекерлеу процесі болашақ даму үрдісіне айналады.
Соңғы жылдары лазерлік бұралмалы дәнекерлеу, көп лазерлі сәулемен дәнекерлеу, лазерлік ұшқыш дәнекерлеу және т.б. сияқты жаңадан пайда болған лазерлік дәнекерлеу процестері дәнекерлеу сапасы мен дәнекерлеу тиімділігі тұрғысынан алдын ала теориялық зерттеулер мен процестерді зерттеу болды.Болашақта жаңадан пайда болған лазерлік дәнекерлеу процесін жеңіл материалдармен және автомобиль корпусының дәнекерлеу көріністерімен ұқсас емес материалдармен тығыз біріктіру, лазер сәулесінің айналмалы траекториясын, көп лазер сәулесінің энергиясының әсер ету механизмін жобалау бойынша терең зерттеулер жүргізу қажет. және ұшуды дәнекерлеу тиімділігін арттыру және жетілген жеңіл автомобиль корпусын дәнекерлеу процесін зерттеу.
Автокөлік корпусының лазерлік дәнекерлеу технологиясы интеллектуалды технологиямен терең интеграцияланған.Дәнекерлеу сапасында автомобиль корпусының лазерлік дәнекерлеу күйін нақты уақыт режимінде қабылдау және технологиялық параметрлердің кері байланысын бақылау шешуші рөл атқарады.Қазіргі интеллектуалды лазерлік дәнекерлеу технологиясы негізінен дәнекерлеуге дейінгі траекторияны жоспарлау және бақылау және дәнекерлеуден кейінгі сапаны тексеру үшін қолданылады.Үйде және шетелде дәнекерлеу ақауларын анықтау және параметрлерді адаптивті басқару бойынша зерттеулер әлі бастапқы сатыда, ал лазерлік дәнекерлеу процесінің параметрлерін адаптивті басқару технологиясы автомобиль кузовын өндіруде қолданылмаған.
Сондықтан, автомобиль корпусын дәнекерлеу процесінде лазерлік дәнекерлеу технологиясын қолдану ерекшеліктерін ескере отырып, ядро ретінде жетілдірілген көп сенсорлары бар лазерлік дәнекерлеуге арналған интеллектуалды зондтау жүйесі және жоғары жылдамдықты және жоғары дәлдіктегі дәнекерлеу роботын басқару жүйесі болуы керек. интеллектуалды лазерлік дәнекерлеу технологиясының барлық аспектілерінің нақты уақытты және дәлдігін қамтамасыз ету үшін болашақта әзірленген.Жоғары сапалы және тиімді өңдеуді қамтамасыз ету үшін «дәнекерлеуге дейінгі траекторияны жоспарлау – дәнекерлеуден кейін желіде дәнекерлеу сапасын анықтаудың параметрлерін бейімдеу» сілтемесін ашыңыз.
Хабарлама уақыты: 16 қазан 2023 ж