《21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)》報道,在汽車行業(yè)面臨變革的全新時代,中國汽車制造業(yè)逐漸向個性化以及智能化方向發(fā)展,制造商會越來越重視通過極致設(shè)計以及豐富的功能吸引消費者。要想滿足這些要求,就需要現(xiàn)在的汽車制造商摒棄一些原來傳統(tǒng)的工藝觀念和制造手法,采用更具前沿的高新技術(shù)對汽車進(jìn)行加工。其中應(yīng)用于汽車制造業(yè)較廣的焊接技術(shù),它的更新?lián)Q代和創(chuàng)新升級的速度將會決定汽車制造業(yè)未來的發(fā)展快慢。
焊接也稱作熔接、镕接,是一種以加熱、高溫或者高壓的方式接合金屬或其他熱塑性材料的制造工藝及技術(shù)。同時,焊接也是現(xiàn)代機械制造中一種必要的工藝方法。
常見的焊接方法有熔焊,壓焊和釬焊三種。
熔焊是將焊接接頭在高溫等作用下至熔化狀態(tài)來實現(xiàn)焊接的方法。由于被焊工件是緊密貼在一起的,在溫度場、重力等作用下,不加壓力,使兩個工件熔化的融液發(fā)生混合,待溫度降低后熔化部分凝結(jié),兩個工件就被牢固的焊在一起了。
而壓焊是在焊接時施加一定壓力來完成焊接的方法,也稱為壓力焊。最后的釬焊是采用比母材熔點低的金屬材料作釬料,將焊件和釬料加熱到高于釬料熔點,低于母材熔化溫度,利用液態(tài)釬料潤濕母材,填充接頭間隙并與母材相互擴(kuò)散實現(xiàn)連接焊件的方法。
長期以來,焊接在汽車制造中被廣泛應(yīng)用,汽車的發(fā)動機、變速箱、車橋、車架、車身、車廂六大總成都離不開焊接的應(yīng)用。在汽車零部件的制造中,采用較多的是點焊、凸焊、縫焊、焊條電弧焊、氣焊、釬焊、激光焊等焊接工藝。
隨著中國汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展,規(guī)模擴(kuò)大,車身品種多、更新?lián)Q代快,制造商和消費者對車身幾何尺寸控制精度、車本身外觀功能等要求越來越嚴(yán)。因此在制作汽車的過程中,對焊接質(zhì)量的要求也變得越來越高。面對如此嚴(yán)峻的形式,傳統(tǒng)的焊接設(shè)備和技術(shù)將不能適應(yīng)發(fā)展的需要而被淘汰,所以新的焊接技術(shù)也應(yīng)用而生,比如電阻焊接、氣體保護(hù)焊接、高能速熱源焊接等。在高能速熱源焊接中,有一種被汽車工業(yè)應(yīng)用較多的焊接技術(shù)是激光焊接。
激光焊接是利用高能量密度的激光束作為熱源的一種精密焊接方法。焊接過程屬熱傳導(dǎo)型,即激光輻射加熱工件表面,表面熱量通過熱傳導(dǎo)向內(nèi)部擴(kuò)散,通過控制激光脈沖的寬度、能量、峰值功率和重復(fù)頻率等參數(shù),使工件熔化,形成特定的熔池。激光焊接質(zhì)量遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)焊接方法,由于其具有較小的熱量輸入,焊接區(qū)域很小,工件不會發(fā)生大的變形,省去了焊接后的形狀矯正工作的巨大優(yōu)點,已經(jīng)被成功應(yīng)用于微、小型零件的精密焊接中。而在汽車工業(yè)中,激光焊接技術(shù)主要用于車身拼焊、焊接和零件焊接。
不僅如此,激光焊接的速度快,效率也高。在汽車頂蓋的焊接中,對于長度為1700mm的車頂,利用傳統(tǒng)電焊需要35個焊點,每個焊點需要3s的焊接時間,采用一臺機器人進(jìn)行焊接,整個頂蓋所需的焊接時間是35×3=105s。而利用激光焊接時,同樣采用一臺機器人進(jìn)行焊接僅需要1700/75=22.7s,由此可見激光焊接對于效率提升的作用之大。另外,由于激光焊接利用自動化的控制系統(tǒng),便于準(zhǔn)確控制光束,從而可以實現(xiàn)焊接位置的準(zhǔn)確和焊縫寬窄的控制。
可以說,激光焊接在焊接精度、效率、可靠性、自動化、輕量化和降低成本等方面都具有無可比擬的優(yōu)越性。
激光焊接正日益成為汽車制造中的一種發(fā)展潮流,作為一種新興且實用的技術(shù),它的技術(shù)也在進(jìn)一步發(fā)展和成熟,焊接設(shè)備也日益得到完善,大量的工業(yè)領(lǐng)域的人才更是推動了激光焊接的進(jìn)步。比如,創(chuàng)想智控,這家集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、服務(wù)于一體的工業(yè)智能傳感器企業(yè),為了進(jìn)一步提高國內(nèi)焊接系統(tǒng)的智能化水平及焊接產(chǎn)品質(zhì)量和成品率,用5年時間,深耕工業(yè)焊接領(lǐng)域,研發(fā)激光位移傳感器。
創(chuàng)立5年,創(chuàng)想智控成功打造出一款焊縫跟蹤激光位移傳感器產(chǎn)品,主要應(yīng)用在焊接行業(yè),可以對焊縫進(jìn)行自動識別、定位和跟蹤,并配合工業(yè)機器人等設(shè)備引導(dǎo)焊槍進(jìn)行自動焊接。焊縫識別的精準(zhǔn)度對于焊接質(zhì)量來說至關(guān)重要,如果說數(shù)據(jù)處理和算法是工業(yè)機器人的“大腦”,那么,該項技術(shù)產(chǎn)品就是為大腦配備了“眼睛”,使得工業(yè)機器人具備感知和適應(yīng)工作對象特征的能力,對變化的環(huán)境和形態(tài)各異的加工對象做出準(zhǔn)確處理,真正實現(xiàn)焊接智能化,大幅擴(kuò)大工業(yè)機器人的適用領(lǐng)域,尤其是裝配相關(guān)的自動化生產(chǎn)線。
2018年,創(chuàng)想智控潛心研發(fā)出另一款產(chǎn)品激光焊縫跟蹤系統(tǒng),其用途更為廣泛,在汽車、3C及其他工業(yè)生產(chǎn)中都皆被應(yīng)用,用于關(guān)鍵參數(shù)測量、缺陷檢測、定位等等?,F(xiàn)在,創(chuàng)想智控所研發(fā)的這兩款產(chǎn)品無論是在精度、適應(yīng)性、識別率、穩(wěn)定性、服務(wù)響應(yīng)時間等方面不亞于國外競品。尤其值得稱道的是,其產(chǎn)品價格只有國外同類產(chǎn)品的1/2-1/5,性價比高。
毋庸置疑,激光焊接是21世紀(jì)最有發(fā)展前景的制造技術(shù)之一。創(chuàng)想智控所研發(fā)的產(chǎn)品為激光焊接提供了實質(zhì)性的發(fā)展和技術(shù)性的飛躍。創(chuàng)想智控認(rèn)為,未來激光焊接技術(shù)將會得到更深層次的研究,從而更好的服務(wù)于工業(yè)包括汽車制造在內(nèi)的諸多工業(yè)制造領(lǐng)域中,而創(chuàng)想智控會更加精化產(chǎn)品,為工業(yè)智能制造發(fā)展貢獻(xiàn)一份力量。