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汽车轻量化的实现:激光焊接与激光切割

2017-02-20 09:25:325248
来源:金属加工在线
  【机床商务网 机床上下游】当前,随着能源结构的调整和环保要求的提高,汽车工业正在向着轻量化方向发展,有数据显示汽车质量每下降10%,油耗约下降3%~5%。汽车轻量化不仅可以有效降低能源消耗,增加汽车使用功能,更可以降低生产成本,提升汽车品质,为汽车减重已经成为汽车制造的重要方向。
 
  实现汽车轻量化的重要途径
 
  当然,汽车轻量化并不只是单单减轻汽车重量那么简单的事,而是在保证汽车品质上,将更多的新材料运用于汽车功能件、结构件中,让汽车零部件的性能更加优异,同时重量更轻,保证汽车行驶过程中减少对能源的消耗,达到多重效果。
 
  与汽车自身质量下降相对应,汽车轻量化技术主要通过以下几种途径来实现:轻质材料的比重不断攀升,铝合金、镁合金、钛合金、高强度钢、塑料、粉末冶金、生态复合材料及陶瓷等的应用;结构优化和零部件的模块化设计水平不断提高,如采用前轮驱动、高刚性结构和超轻悬架结构等来达到轻量化的目的,计算机辅助集成技术(包括CAD/CAE/CAO)和结构分析等技术的发展;促使汽车制造业在成形方法和联接技术上不断创新。
 
  在以上三种实现汽车轻量化途径中,新材料的加工、汽车结构化与模块化的设计和形成方法、连接技术的进步都需要相应的工艺革新才能实现。在这三种途径中,激光切割和激光焊接就以独特的优势,成为了实现汽车轻量化的重要技术手段。
 
  激光焊接与激光切割革新轻量化工艺
 
  汽车制造是一个庞大的系统工程,需要一系列工艺技术合力完成。近几年,以激光加工、工业机器人、数字化控制为代表的先进技术正在不断推动汽车制造业的升级,而激光作为一种先进的加工方式,注定将为汽车制造业的发展带来革命性突破。目前激光技术在汽车制造领域主要集中于激光焊接、激光切割、激光弱化、激光打标、激光调阻以及激光再制造等应用。
 
  激光在汽车制造中重要的优点体现在其先进的非接触式的加工方式,在汽车白车身、汽车电子、钢材加工等领域对于加工技术的革新起到了重要作用。在铝合金、镁合金、钛合金等新材料的应用上,相较于以往的切割方式,激光切割效率更快、精度更高,并且对这些难加工材料来说,激光切割更加容易实现,激光技术的进步也让这些新材料的应用从理想变为了现实,从而让新材料得以在汽车轻量化中得以实现。
 
  结构化和模块化是将传统汽车制造中分散的零部件进行整合,从整体性上实现汽车原有功能,从而降低重量,实现轻量化。而结构化和模块化的实现,在很大程度上依赖于连接技术的进步。传统的生产方式,有的是靠螺丝紧固,有的是靠胶粘连接,传统方法并不能满足现代汽车制造中对精密性和坚固性的要求,并且新材料的应用,也让传统方法略显劣势。而激光焊接是无接触性的,在加工过程中,可以不触碰产品就能实现精密焊接,在连接的坚固性、无缝性、精密性和清洁性上实现了工艺的跨越式进步,将成为未来重要的成型方式。
 
  激光技术对于汽车轻量化起到了重要作用,从而大大提升汽车性能及安全性,未来激光技术在汽车领域应用前景广阔。
 
(原标题:汽车轻量化的实现:激光焊接与激光切割)

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