Лазерно заваряване – каросерия
Мощен технологичен пакет за заваряване на части за окачване, автомобилни седалки и кутии за акумулатори
![](/uploads/Content/Germany/Pictures/Images_LASER_SYSTEMS/Remote_Laserschweissen/BLACKBIRD_DOOR_color_0174_1200x1200.jpg)
За да може да се произвежда рентабилно и конкурентно в автомобилното производство, изискванията към производствените технологии са много високи, тъй като именно тук са важни рентабилността и прецизността. Технологичният пакет на Blackbird в комбинация с международната мрежа за продажби и обслужване на ABICOR BINZEL предлага цялостно и изключително интересно от икономическа гледна точка решение за дистанционно лазерно заваряване на автомобилни части.
Частите на превозните средства, като например вратите на автомобилите, седалките или кутиите за акумулаторите, са обект на много високи изисквания за качество. Заваръчните шевове трябва да се правят бързо и същевременно прецизно, тъй като времето за цикъл е кратко, а бракувани или дори дефектно заварени части за превозни средства не се допускат. Дистанционното лазерно заваряване дава възможност за висококачествени заваръчни шевове с висока функционална якост на шева, както и добра структурна твърдост, малка зона на топлинно въздействие, почти никакви изкривявания на компонента и висока възпроизводимост на заваръчния шев - изключително прецизно, безопасно и изключително бързо в процеса.
На този уебсайт ще намерите важна информация за дистанционното лазерно заваряване на компоненти за каросерии в бяло.
Цялата информация накратко
- Как работи дистанционното лазерно заваряване?
- Дистанционно лазерно заваряване - ефективно за триизмерни компоненти
- Предизвикателства при лазерното заваряване на части от превозни средства
- Технологичен пакет Blackbird
- Икономично лазерно заваряване със синхронизация в движение
- Многофункционалност на оптичната кохерентна томография
- Дистанционно лазерно заваряване на части на превозни средства до точката
- Пакет от решения ABICOR BINZEL & Blackbird
- Видео
- Документация
Как работи дистанционното лазерно заваряване?
Лазерното заваряване е процес на термоядрено заваряване, при който се използва лазерен лъч. Енергията на процеса - за разлика от електродъговото заваряване - се въвежда чрез електромагнитно лазерно лъчение, без да се докосва детайлът, абсорбира се от материала и се превръща в топлинна енергия. Материалите, които трябва да бъдат съединени, се разтопяват и се създава заваръчен шев. Достъпът до точката на заваряване е необходим само от едната страна.
При дистанционното лазерно заваряване лазерният лъч се насочва от бързо движещи се огледални системи в скенера, които преместват лъча точно до точката на заваряване и фокусират лазерния лъч върху повърхността на детайла. Едновременно с това роботът движи скенера непрекъснато над компонента. По този начин времето за придвижване между заваръчните шевове се свежда значително до минимум, намалява се времето на цикъла и съответно се увеличава производителността на детайла.
![](/uploads/Content/Germany/Pictures/Images_LASER_SYSTEMS/Remote_Laserschweissen/BLACKBIRD_DOOR_color_V1_0081_1200x600.jpg)
Терминът "дистанционно" означава "разстояние" и описва предимството, че лазерният лъч може да бъде насочен към компонента от разстояние най-малко 300 mm до 1000 mm и повече - т.нар. фокусно разстояние. Положителният ефект от това е, че с всеки допълнителен мм разстояние между дистанционната глава за обработка и компонента износването на компонентите намалява. Допълнителни предимства са по-добрият достъп до детайла, както и по-ниските контури на смущенията и значително минимизираният риск от сблъсък между оптиката и системата за лазерно заваряване. За разлика от конвенционалното лазерно заваряване, не е необходимо оптиката да се позиционира по времетраещ начин между отделните заваръчни задачи.
Дистанционно лазерно заваряване - ефективно за триизмерни компоненти
При дистанционното лазерно заваряване заваръчната оптика обикновено е прикрепена към направляваща машина, например робот с шарнирна ръка. С такъв робот при дистанционно лазерно заваряване могат да се реализират ъгли на атака от нула до почти 90°. Това дава възможност за заваряване на големи компоненти в триизмерното пространство с висока степен на гъвкавост и за реализиране дори на сложни геометрии на шевовете.
Предизвикателства при лазерното заваряване на автомобилни части
При лазерното заваряване на частите на автомобила тип "каросерия в бяло" се обръща специално внимание на тяхната здравина. За да се гарантира необходимата здравина, при заваряването на врати, модули на седалките, както и кутии за акумулатори, трябва да се вземат предвид някои аспекти. Те са изброени по-долу.
Заваряване на врати на превозни средства
Филетовото заваряване се използва все по-често за заваряване на вратите на автомобилите. За тази цел лазерният лъч трябва да се насочва с висока точност и само с няколко десети от милиметъра допустимо отклонение както за стоманата, така и за алуминия. Важно е също така да се определят възможните пропуски между параметрите на свързване и те да се преодоляват с помощта на адаптивно регулиране на параметрите.
Заваряване на модули за седалки
Модулите на седалките са много интензивни за заваряване, имат много припокриващи се шевове и трябва да бъдат заварявани в кратки срокове. Това може да се постигне само чрез отделяне на движенията на робота от движенията на заваряване. Високодинамичните сканиращи системи позволяват бързо и точно позициониране на лазерния лъч по възпроизводим начин.
Заваряване на кутии за батерии
Кутиите за акумулатори също са част от структурата на каросерията на автомобила и трябва да бъдат едновременно леки и много здрави. Алуминиевите сплави с висока якост отговарят на тези изисквания, но тези материали са много трудни за заваряване: особено важен момент в този контекст е втвърдяването на заваръчния шев. В този момент трябва да се намали образуването на пукнатини. Решението за това е точното приспособяване на статичното или динамичното оформяне на лъча.
Технологичен пакет Blackbird
За всяко автомобилно производство цялостният технологичен пакет Blackbird с търговската и сервизната мрежа на ABICOR BINZEL означава икономическа полза: най-високата надеждност на процеса, прецизните заварки и възпроизводимите свойства на шевовете в автоматизираното производство могат да бъдат реализирани чрез международна мрежа навсякъде по света.
Усъвършенстваните технологии за управление, прецизно координираната оптика и високодинамичните сканиращи системи са в основата на ориентираното към бъдещето лазерно заваряване в съвременното автомобилно производство.
Конфигурация, специфична за приложението
![](/uploads/Content/Germany/Pictures/Images_LASER_SYSTEMS/Remote_Laserschweissen/BLACKBIRD_DOOR_CELL_cpl_0088_1200x800.jpg)
- RobotSyncUnit (RSU) – интелигентен софтуер
- ScanControlUnit (SCU) – високоефективна система за управление
- intelliWELD – мощен 3D скенер
Тази конфигурация дава възможност за заваряване на стоманени и алуминиеви сплави и за подпомагане на процеса на заваряване чрез осцилация на лазерния лъч, наложена върху движението на заваряване. С помощта на тази осцилация непрекъснато измерваната междина между горния и долния лист може да бъде адаптивно преодоляна за филетно заваряване в надлъжното съединение.
Икономично лазерно заваряване със синхронизация в движение
При заваряване на много къси шевове на различни позиции с конвенционална фиксирана оптика без огледала на скенера всяка точка на заваряване трябва да се приближи и да се спре над нея. С технологията "в движение" роботът премества оптиката на скенера по протежение на обработвания детайл с непрекъсната скорост и на разстояние по линеен път. Системите с огледала придвижват лазерния лъч бързо и прецизно към точките, които трябва да бъдат заварени. С тази технология "в движение" е възможно значително да се намали непродуктивният престой.
![](/uploads/Content/Germany/Pictures/Images_LASER_SYSTEMS/Remote_Laserschweissen/BLACKBIRD_DOOR_On-the-fly_1200x600.jpg)
Мощният SCU (ScanControlUnit) позволява заваряване в движение с кратко време на цикъла чрез синхронизиране на последователността на движенията между системата за сканиране и индустриалния робот и оптимално използване на лазерния лъч като източник на енергия. Процесът на програмиране на компонента се подпомага допълнително от опцията за офлайн програмиране. По този начин оптимизацията на времето на пътя и на цикъла може да се извърши още на компютъра.
Универсалността на оптичната кохерентна томография
Известна от медицинската офталмология, оптичната кохерентна томография (ОКТ) от няколко години се използва успешно като техника за изобразяване при проверка на заварки и проследяване на шевове. Решението на OCT е едноточково, високоскоростно измерване на разстоянието, основано на интерферометрия. OCT решението на Blackbird се възползва от доказаните в индустрията лазерни системи за отклоняване и утвърдената OCT сензорна технология за заснемане на възможно най-добрите височинни профили на компонента преди, по време и след заваряване.
Как работи кохерентната томография
Съответният OCT скенер се движи много бързо над компонента и сканира повърхността със светлинен лъч. Референтен лъч, излъчван едновременно от същия светлинен източник, пада върху референтно огледало на определено разстояние и се отразява обратно. Двата лъча се срещат отново и се припокриват и усилват един друг или отслабват и се анулират - те интерферират. Разстоянието до компонента може да се определи точно от генерираната интерференчна картина. В комбинация с отклонението на измервателния лъч на OCT по този начин може да се регистрира всеки профил на височина.
Предимства на оптичната кохерентна томография
С помощта на оптичната кохерентна томография могат да се откриват съединения и ръбове на компоненти, както и отклонения от повърхността, и дори да се определя дълбочината на отвора при дълбокопроникващо заваряване. По този начин информацията за дълбочината на шева се получава още по време на лазерното заваряване.
В автоматизираното автомобилно производство кохерентната томография е мощен инструмент, особено при производството на врати, тъй като може да се използва за откриване на местата на ударите, както и за извършване на последваща проверка в поточната линия.
Оптичната кохерентна томография се включва като опция в технологичния пакет Blackbird ABICOR BINZEL.
Дистанционно лазерно заваряване на части на превозни средства до точката
- Висока гъвкавост при обработка на стоманени и алуминиеви материали
- Алгоритмите за осцилация на лазерния лъч и преодоляване на празнини гарантират по-висока надеждност на процеса
- Надеждно задаване на прецизни заваръчни шевове с кратко време на цикъла
- Технологията "в движение" и офлайн програмирането на траекторията позволяват процеси на лазерно заваряване с оптимизирано време на цикъла
- Икономично възпроизвеждане на свойствата на шева Economical in reproducing the seam properties
- Процесът OCT поддържа проследяване на шева, измерване на разстоянието и определяне на топологията на шева
Пакет от решения ABICOR BINZEL & Blackbird
Blackbird предоставя мощната, усъвършенствана и надеждна технология за дистанционно лазерно заваряване на части от каросерията на автомобила, а ABICOR BINZEL допълва цялостния пакет със своята международна мрежа за продажби и обслужване. В комбинация тази симбиоза води до цялостен, висококачествен и ценен пакет от решения за автомобилното производство.
Предимства на този пакет от решения за автомобилното производство
- Усъвършенстван технологичен пакет
- Международна мрежа от експерти
- Поддръжка на приложения и услуги в цял свят