Avtomobilin digər hissələrinin daşıyıcısı kimi, avtomobil kuzovunun istehsal texnologiyası avtomobilin ümumi istehsal keyfiyyətini birbaşa müəyyən edir. Avtomobil kuzovunun istehsalı prosesində qaynaq mühüm istehsal prosesidir. Hal-hazırda avtomobil kuzovunun qaynağı üçün istifadə olunan qaynaq texnologiyalarına əsasən müqavimət nöqtəsi qaynağı, əridilmiş inert qazla qorunan qaynaq (MIG qaynağı) və əridilmiş aktiv qazla qorunan qövs qaynağı (MAG qaynağı), eləcə də lazer qaynağı daxildir.
Optik-mexaniki inteqrasiyaya malik qabaqcıl qaynaq texnologiyası olaraq, lazer qaynaq texnologiyası yüksək enerji sıxlığı, sürətli qaynaq sürəti, aşağı qaynaq gərginliyi və deformasiya, eləcə də ənənəvi avtomobil gövdəsi qaynaq texnologiyası ilə müqayisədə yaxşı elastiklik üstünlüklərinə malikdir.
Avtomobilin kuzov quruluşu mürəkkəbdir və kuzov hissələri əsasən nazik divarlı və əyri hissələrdən ibarətdir. Avtomobil kuzovunun qaynağı kuzov materiallarının dəyişməsi, kuzov hissələrinin qalınlığının dəyişməsi, müxtəlif qaynaq trayektoriyaları və birləşmə formaları kimi qaynaq çətinlikləri ilə üzləşir. Bundan əlavə, avtomobil kuzovunun qaynaqlanması qaynaq keyfiyyətinə və qaynaq səmərəliliyinə yüksək tələblər qoyur.
Uyğun qaynaq prosesi parametrlərinə əsasən, lazer qaynağı, qaynaq zamanı əsas avtomobil gövdə hissələrinin yüksək yorğunluq möhkəmliyini və zərbəyə davamlılığını təmin edə bilər və beləliklə, gövdə qaynağının keyfiyyətini və xidmət müddətini təmin edir. Lazer qaynaq texnologiyası, avtomobil gövdəsi istehsalında elastiklik tələbini ödəyərək, müxtəlif birləşmə formalarına, fərqli qalınlıqlara və fərqli material növlərinə malik avtomobil gövdə hissələrinin qaynağına uyğunlaşa bilər. Buna görə də, lazer qaynaq texnologiyası avtomobil sənayesinin yüksək keyfiyyətli inkişafına nail olmaq üçün vacib texniki vasitədir.
Avtomobil gövdələri üçün lazer qaynaq prosesi
Lazerlə dərin ərinti qaynaq prosesinin prinsipi: Lazer gücünün sıxlığı müəyyən bir səviyyəyə çatdıqda, material səthi buxarlanır və beləliklə, açar dəliyi əmələ gəlir. Dəliyin içindəki metal buxar təzyiqi ətrafdakı mayenin statik təzyiqi və səth gərginliyi ilə dinamik tarazlığa çatdıqda, lazer açar dəliyindən dəliyin dibinə şüalana bilər və lazer şüasının hərəkəti ilə davamlı bir qaynaq əmələ gəlir. Lazerlə dərin ərinti qaynaq prosesində iş parçasının öz materialını bir materiala qaynaq etmək üçün köməkçi flüs və ya doldurucu əlavə etməyə ehtiyac yoxdur.
Lazerlə dərin ərimə qaynağı ilə əldə edilən qaynaq tikişi ümumiyyətlə hamar və düz, kiçik deformasiyaya malikdir ki, bu da avtomobil gövdəsinin istehsal dəqiqliyini artırmağa kömək edir. Qaynağın dartılma möhkəmliyi yüksəkdir ki, bu da avtomobil gövdəsinin qaynaq keyfiyyətini təmin edir. Qaynaq sürəti sürətlidir ki, bu da qaynaq istehsalının səmərəliliyini artırmağa kömək edir.
Avtomobil gövdəsinin qaynaq prosesində lazerlə dərin ərinti qaynaq prosesinin istifadəsi hissələrin, qəliblərin və qaynaq alətlərinin sayını əhəmiyyətli dərəcədə azalda bilər və beləliklə, gövdənin ölü çəkisini və istehsal xərclərini azaldır. Bununla belə, lazerlə dərin ərinti qaynaq prosesi qaynaq ediləcək hissələrin montaj boşluğuna daha az dözümlüdür və montaj boşluğu 0,05 ilə 2 mm arasında idarə olunmalıdır. Montaj boşluğu çox böyükdürsə, məsaməlilik kimi qaynaq qüsurları yaranacaq.
Cari tədqiqatlar göstərir ki, eyni materialın avtomatik gövdə qaynağında lazerlə dərin ərinti qaynağının proses parametrlərini optimallaşdırmaqla yaxşı səth əmələ gəlməsi, daha az daxili qüsurları və əla mexaniki xüsusiyyətləri olan bir qaynaq əldə etmək mümkündür. Qaynağın əla mexaniki xüsusiyyətləri avtomatik gövdə qaynaqlanan komponentlərin istifadə tələblərinə cavab verə bilər. Bununla belə, avtomatik gövdə qaynağında heterojen metal lazerlə dərin ərinti qaynaq prosesinin nümayəndəsi kimi alüminium ərintili polad yetkin deyil, baxmayaraq ki, keçid təbəqəsi əlavə etməklə qaynağın əla performansını əldə etmək olar, lakin IMC təbəqəsinə müxtəlif keçid təbəqəsi materiallarının təsir mexanizmi və qaynaq mexanizminin mikro quruluşuna təsiri aydın deyil, daha dərindən öyrənilməlidir.
Avtomatik Gövdə Lazer Tel Doldurma Qaynaq Prosesi
Lazer doldurucu qaynaq prosesi aşağıdakı prinsipə əsaslanır: Qaynaqlanmış birləşmə, qaynağın əvvəlcədən müəyyən bir məftillə doldurulması və ya lazer qaynaq prosesi zamanı məftilin eyni vaxtda qidalandırılması ilə əmələ gəlir. Bu, lazerlə dərin ərimə qaynağı zamanı qaynaq hovuzuna təxminən homogen miqdarda məftil materialının qidalandırılmasına bərabərdir. Aşağıdakı diaqram lazer doldurucu qaynaq prosesini göstərir.
Lazerlə dərin ərinti qaynağı ilə müqayisədə, lazer doldurucu qaynağı avtomatik gövdə qaynağında iki üstünlüyə malikdir: birincisi, qaynaq ediləcək avtomobil gövdə hissələri arasındakı montaj boşluğunun tolerantlığını əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdıra və lazerlə dərin ərinti qaynağı üçün yüksək əyri boşluq tələbi problemini həll edə bilər; ikincisi, fərqli tərkibli tellərdən istifadə etməklə qaynaq sahəsində toxuma paylanmasını yaxşılaşdıra və sonra qaynaq performansını tənzimləyə bilər.
Avtomobil gövdəsi istehsalı prosesində lazer doldurucu qaynaq prosesi əsasən gövdənin alüminium ərintisi və polad hissələrini qaynaq etmək üçün istifadə olunur. Xüsusilə avtomobil gövdəsinin alüminium ərintisi hissələrinin qaynaq prosesində əridilmiş hovuzun səth gərginliyi azdır ki, bu da əridilmiş hovuzun çökməsinə asanlıqla səbəb ola bilər, lazer doldurucu qaynaq prosesi isə lazer qaynaq prosesində telin əriməsi yolu ilə əridilmiş hovuzun çökməsi problemini daha yaxşı həll edə bilər.
Avtomobil gövdəsi lazerlə lehimləmə prosesi
Lazerlə lehimləmə prosesi aşağıdakı prinsipə əsaslanır: Lazerdən istilik mənbəyi kimi istifadə edildikdə, lazer şüası fokuslanır və telin səthinə şüalanır, tel əriyir, əridilmiş tel aşağıya doğru damcılayır və qaynaq ediləcək iş parçasını doldurur və lehimləmə materialı ilə iş parçası arasında ərimə və diffuziya kimi metallurgiya effektləri baş verir və bununla da iş parçası birləşir. Lazer doldurucu ilə qaynaq prosesindən fərqli olaraq, lazerlə lehimləmə prosesi yalnız teli əridir və qaynaq ediləcək iş parçasını yox. Lazerlə lehimləmə yaxşı qaynaq stabilliyinə malikdir, lakin yaranan qaynağın dartılma möhkəmliyi aşağıdır. Şəkil 3, avtomobil baqaj bölməsinin qapağının qaynağında lazerlə lehimləmə prosesinin tətbiqini göstərir.
Avtomobil kuzovunun qaynaqlanması prosesində lazerlə lehimləmə prosesi əsasən yüksək birləşmə möhkəmliyi tələb etməyən kuzov hissələrini, məsələn, üst örtük və yan ətraflar arasındakı qaynaq, baqaj bölməsinin qapağının yuxarı və aşağı hissələri arasındakı qaynaq və s. kimi qaynaq üçün istifadə olunur. VW, Audi və digər orta və yüksək səviyyəli modellərin üst örtüyü lazerlə lehimləmə prosesindən istifadə edir.
Avtomobil kuzovlarının lazerlə lehimlənmiş birləşmələrindəki əsas qüsurlara kənarların deşilməsi, məsaməlilik, qaynaq deformasiyası və s. daxildir və qüsurlar proses parametrlərini tənzimləməklə və çoxfokuslu lazerlə lehimləmə prosesindən istifadə etməklə əhəmiyyətli dərəcədə aradan qaldırıla bilər.
Avtomobil gövdəsi lazer-qövs kompozit qaynaq prosesi
Lazer-qövs kompozit qaynaq prosesinin prinsipi belədir: qaynaq ediləcək iş parçasının səthinə eyni vaxtda təsir göstərmək üçün iki istilik mənbəyi, lazer və qövs istifadə olunur və iş parçası əridilir və bərkidilərək qaynaq tikişi əmələ gətirir. Aşağıdakı diaqram lazer-qövs qaynaq prosesini göstərir.
Lazer-qövs kompozit qaynağı lazer qaynağı və qövs qaynağının üstünlüklərini birləşdirir: birincisi, ikili istilik mənbələrinin təsiri altında qaynaq sürəti artırıla bilər, istilik girişi azalır, qaynaq deformasiyası az olur, lazer qaynağının xüsusiyyətlərini qoruyur; ikincisi, daha yaxşı körpüləmə qabiliyyəti, montaj boşluğuna dözümlülük daha yüksəkdir; üçüncüsü, əridilmiş hovuzun bərkimə sürəti yavaşlayır ki, bu da məsamələrin, çatların və digər qaynaq qüsurlarının aradan qaldırılmasına, istidən təsirlənən zonanın təşkilini və işini yaxşılaşdırmağa kömək edir. Dördüncüsü, qövs sayəsində daha geniş tətbiq olunan materiallarla yüksək əks etdirmə və yüksək istilik keçiriciliyinə malik materialları qaynaq edə bilir.
Avtomobil kuzovunun istehsal prosesində lazer-qövs kompozit qaynaq prosesi əsasən kuzov alüminium ərinti komponentləri və alüminium ərinti-polad fərqli metalların qaynaqlanmasından ibarətdir. Qaynaq yerinin avtomobil qapısı hissəsi kimi daha böyük qaynaq hissələrinin montaj boşluğu üçün montaj boşluğunun lazer-qövs kompozit qaynaq körpü performansına əlverişli olması ilə əlaqədardır. Bundan əlavə, lazer-MIG qövs kompozit qaynaq texnologiyası Audi kuzovunun yan dam şüası mövqeyinə də tətbiq olunur.
Avtomobil gövdəsinin qaynaq prosesində lazer-qövs kompozit qaynağı tək lazer qaynağı ilə müqayisədə böyük boşluq tolerantlığı üstünlüyünə malikdir, lakin lazer-qövs kompozit qaynağı lazer və qövsün nisbi mövqeyinin, lazer qaynaq parametrlərinin, qövs parametrlərinin və digər amillərin hərtərəfli nəzərə alınmasını tələb edir. Lazer-qövs qaynaq prosesinin istilik və kütlə ötürmə davranışı mürəkkəbdir, xüsusən də heterojen material qaynağının enerji tənzimlənməsi və IMC qalınlığı və toxuma tənzimlənməsi mexanizmi hələ də aydın deyil və tədqiqatların daha da gücləndirilməsini tələb edir.
Digər avtomobil gövdəsi lazer qaynaq prosesləri
Lazerlə dərin ərimə qaynağı, lazer doldurucu qaynağı, lazer lehimləmə və lazer qövsü kompozit qaynağı və digər qaynaq prosesləri daha yetkin bir nəzəriyyəyə və geniş praktik tətbiq sahəsinə malikdir. Avtomobil sənayesinin gövdə qaynağı səmərəliliyinə olan tələbləri artdıqca və yüngül istehsalda fərqli materialların qaynaqlanmasına tələbat artdıqca, lazer nöqtəli qaynağı, lazer rəqsi qaynağı, çox lazer şüası qaynağı və lazer uçuş qaynağı diqqəti cəlb etmişdir.
Lazer ləkəli qaynaq prosesi
Lazer nöqtəli qaynaq, sürətli qaynaq sürəti və yüksək qaynaq dəqiqliyi kimi üstün üstünlüklərə malik inkişaf etmiş bir lazer qaynaq texnologiyasıdır. Lazer nöqtəli qaynaqının əsas prinsipi, lazer şüasını qaynaq ediləcək hissənin bir nöqtəsinə yönəltməkdir ki, həmin nöqtədəki metal dərhal ərisin və istilik keçiriciliyi qaynağı və ya dərin ərimə qaynağı effekti əldə etmək üçün lazer sıxlığını tənzimləməklə, lazer şüası işləməyi dayandırdıqda, maye metal geri çəkilir, bərkiyir və birləşmə əmələ gətirir.
Lazer nöqtəli qaynaqının iki əsas forması var: impulslu lazer nöqtəli qaynağı və davamlı lazer nöqtəli qaynağı. İmpulslu lazer nöqtəli qaynaqda lazer şüası yüksək pik enerjisinə malikdir, lakin təsir müddəti qısadır və ümumiyyətlə maqnezium ərintiləri və alüminium ərintiləri kimi yüngül metalların qaynaqlanması üçün istifadə olunur. Davamlı lazer nöqtəli qaynaqda lazer şüası yüksək orta gücə və uzun lazer təsir müddətinə malikdir və əsasən poladın qaynaqlanması üçün istifadə olunur.
Avtomatik gövdə qaynaqında, müqavimət nöqtəsi qaynağı ilə müqayisədə, lazer nöqtəsi qaynağı təmassız və öz-özünə hazırlanmış nöqtəli qaynaq trayektoriyasının üstünlüklərinə malikdir ki, bu da avtomobil gövdəsi materiallarının müxtəlif dövrə boşluqları altında yüksək keyfiyyətli qaynaq tələbatını ödəyə bilər.
Lazer salınımlı qaynaq prosesi
Lazer rəqsi qaynağı, son illərdə təklif edilən və geniş diqqət çəkən yeni bir lazer qaynaq texnologiyasıdır. Bu texnologiyanın prinsipi, lazer qaynaq başına rəqs edən güzgü inteqrasiya etməklə lazer şüasının sürətli, nizamlı və kiçik rəqsinə nail olmaq və beləliklə, lazer qaynağı zamanı irəliləyərkən şüanı qarışdırmaq effektinə nail olmaqdır.
Lazerlə qaynaq prosesində əsas rəqs trayektoriyalarına aşağıdakılar daxildir: eninə rəqs, uzununa rəqs, dairəvi rəqs və sonsuz rəqs. Lazerlə qaynaq prosesinin avtomobil gövdəsi qaynağında əhəmiyyətli üstünlükləri var, çünki ərimə hovuzunun axın vəziyyəti lazer şüasının rəqsi ilə əhəmiyyətli dərəcədə dəyişir, buna görə də proses əridilməmiş qüsurları aradan qaldıra, dənəvər zərifliyə nail ola və eyni avtomobil gövdəsi materialının qaynağında məsaməliyi azalda bilər və fərqli avtomobil gövdəsi materiallarının qaynağında müxtəlif materialların qeyri-kafi qarışdırılması və qaynaq tikişinin zəif mexaniki xüsusiyyətləri problemlərini həll edə bilər.
Çox lazerli şüa qaynaq prosesi
Hazırda, lifli lazerlər qaynaq başlığına quraşdırılmış şüa ayırma modulundan istifadə edərək tək lazer şüasını çoxlu lazer şüalarına bölmək üçün istifadə edilə bilər. Çoxlu lazer şüası qaynağı qaynaq prosesində çoxlu istilik mənbəyinin tətbiqinə bərabərdir. Şüanın enerji paylanmasını tənzimləməklə, müxtəlif şüalar fərqli funksiyalara nail ola bilər, məsələn: daha yüksək enerji sıxlığına malik şüa dərin ərimə qaynağından məsul olan əsas şüadır; daha aşağı enerji sıxlığına malik alt şüa material səthini təmizləyə və əvvəlcədən qızdıra bilər və material tərəfindən lazer şüası enerjisinin udulmasını artıra bilər.
Çox lazer şüası qaynaq prosesi sink buxarının buxarlanma davranışını və sinklənmiş polad təbəqələrin qaynağı zamanı ərimə hovuzunun dinamik davranışını yaxşılaşdıra, sıçrama problemini yaxşılaşdıra və qaynaq tikişinin dartılma möhkəmliyini artıra bilər.
Lazer uçuş qaynağı prosesi
Lazer uçuş qaynağı texnologiyası yüksək qaynaq səmərəliliyinə və qaynaq trayektoriyasının muxtar dizaynına malik yeni bir lazer qaynağı texnologiyasıdır. Lazer uçuş qaynağının əsas prinsipi, lazer şüasının skanlama güzgüsünün X və Y güzgülərinə düşdüyü zaman, lazer şüasının istənilən bucaqda əyilməsinə nail olmaq üçün güzgünün bucağı muxtar proqramlaşdırma vasitəsilə idarə olunmasıdır.
Ənənəvi olaraq, avtomobil gövdəsinin lazerlə qaynağı, qaynaq effektinə nail olmaq üçün əsasən sinxron hərəkət üçün lazer qaynaq başlığını idarə etmək üçün qaynaq robotundan istifadə edir. Lakin, qaynaq robotunun təkrarlanan qarşılıqlı hərəkəti, çox sayda qaynaq və qaynaqların uzunluğu səbəbindən avtomobil gövdəsinin qaynaq səmərəliliyini ciddi şəkildə məhdudlaşdırır. Bunun əksinə olaraq, lazerlə uçuş qaynağı sadəcə reflektorun bucağını tənzimləməklə müəyyən bir diapazonda əldə edilə bilər. Buna görə də, lazerlə uçuş qaynağı texnologiyası qaynaq səmərəliliyini əhəmiyyətli dərəcədə artıra bilər və geniş tətbiq perspektivinə malikdir.
Xülasə
Avtomobil sənayesinin inkişafı ilə gövdə qaynağı texnologiyasının gələcəyi həm qaynaq prosesində, həm də ağıllı texnologiyada inkişaf etməyə davam edəcək.
Avtomobil kuzovu, xüsusən də yeni enerjili avtomobil kuzovu, yüngül çəki istiqamətində inkişaf edir. Yüngül ərintilər, kompozit materiallar və heterojen materiallar avtomobil kuzovunda daha geniş istifadə olunacaq, ənənəvi lazer qaynaq prosesinin qaynaq tələblərini ödəmək çətindir, buna görə də yüksək keyfiyyətli və səmərəli qaynaq prosesi gələcək inkişaf trendinə çevriləcək.
Son illərdə lazer yelləncək qaynağı, çox lazer şüası qaynağı, lazer uçuş qaynağı və s. kimi yeni lazer qaynaq prosesi, ilkin nəzəri tədqiqat və proses araşdırmasının qaynaq keyfiyyəti və qaynaq səmərəliliyi baxımından inkişaf etməkdədir. Gələcək, yeni lazer qaynaq prosesi və avtomobil gövdəsi yüngül materialları, heterojen materialların qaynağı və digər ssenarilərin sıx birləşməsi, lazer şüası yelləncək trayektoriyasının dizaynı, çox lazer şüası enerjisinin təsir mexanizmi və uçuş qaynağı səmərəliliyinin artırılması və yetkin yüngül avtomobil gövdəsi qaynaq prosesini araşdırmaq üçün dərin tədqiqatların digər aspektləri olmalıdır.
Avtomatik gövdə lazer qaynaq texnologiyası ağıllı texnologiya ilə dərindən inteqrasiya olunur, avtomatik gövdə lazer qaynaq statusunun real vaxt rejimində hiss edilməsi və proses parametrlərinin geribildirim nəzarəti qaynaq keyfiyyətində həlledici rol oynayır. Mövcud ağıllı lazer qaynaq texnologiyası əsasən qaynaqdan əvvəl trayektoriyanın planlaşdırılması və izlənməsi, eləcə də qaynaqdan sonrakı keyfiyyət yoxlaması üçün istifadə olunur. Qaynaq qüsurlarının aşkarlanması və parametrlərin adaptiv tənzimlənməsi sahəsində yerli və xarici tədqiqatlar hələ də körpəlik mərhələsindədir və lazer qaynaq prosesi parametrlərinin adaptiv idarəetmə texnologiyası avtomobil gövdəsi istehsalında tətbiq olunmayıb.
Buna görə də, avtomobil gövdəsinin qaynaq prosesinin xüsusiyyətlərində lazer qaynaq texnologiyasının tətbiqi üçün gələcəkdə yüksək keyfiyyətli və səmərəli emal təmin etmək üçün "qaynaqdan əvvəl trayektoriya planlaşdırması - qaynaq parametrlərinin adaptiv nəzarəti, qaynaqdan sonrakı keyfiyyət onlayn yoxlama" bağlantısı vasitəsilə lazer qaynaq ağıllı texnologiyasının real vaxt rejimində və hər bir keçidin dəqiqliyində olmasını təmin etmək üçün qabaqcıl çox sensorlu nüvəli lazer qaynaq ağıllı sensor sistemi və yüksək sürətli yüksək dəqiqlikli qaynaq robot idarəetmə sistemi ilə inkişaf etdirilməlidir.
Maven lazer avtomatlaşdırma şirkəti 14 ildir lazer sənayesinə diqqət yetirir, lazer qaynağı üzrə ixtisaslaşmışıq, robot qol lazer qaynaq maşını, masa avtomatik lazer qaynaq maşını, əl lazer qaynaq maşını var, əlavə olaraq lazer qaynaq maşını, lazer kəsmə maşını və lazer işarələmə oyma maşını da var, çoxlu lazer qaynaq həlli hallarımız var, maraqlanırsınızsa, həmişə bizimlə əlaqə saxlaya bilərsiniz.
Yazı vaxtı: 09 Dekabr 2022
