Analyse des applications de la technologie de soudage laser dans la construction automobile
2021-09-14943

Dans le processus de fabrication automobile, en raison des exigences très élevées en matière de qualité des pièces et des composants, un grand nombre de pièces doivent être affinées et testées.

 

Dans le soudage de carrosserie, le soudage de composants et le soudage sur mesure de plaques épaisses, l'application de la technologie de soudage au laser est favorisée et largement utilisée en raison de ses propres avantages technologiques, de la sécurité, des économies d'énergie et de la protection de l'environnement.

 

Par conséquent, la compréhension des avantages et des inconvénients de la technologie de soudage au laser et le renforcement de l'application de la technologie de soudage au laser sont d'une grande importance pour améliorer encore la sécurité globale et la précision de la qualité de la fabrication automobile.


1 Technologie de soudage au laser

1.1 Principe
Essentiellement, la technologie de soudage au laser est en fait une technologie de soudage par fusion, qui utilise principalement des faisceaux laser comme sources d'énergie pour impacter les joints des soudures afin d'atteindre l'objectif du soudage.

 

Le principe est d'utiliser un oscillateur optique pour générer un faisceau laser de haute puissance et agir sur la surface du métal pour vaporiser le métal dans un court laps de temps. Le trou de vaporisation est entouré de métal fondu, par réaction de contrainte, chauffage et refroidissement, etc. Façons de former des soudures et de terminer le soudage de pièces métalliques.

 

La densité du faisceau laser lui-même a une certaine influence sur la profondeur de la soudure. Lorsque la densité est plus élevée, sa pénétration est plus grande, ce qui rend la soudure plus profonde. Au contraire, plus la densité est faible, plus la pénétration est faible. Le joint est également moins profond.

 

1.2 Avantages et désavantages 
Les avantages de la technologie de soudage au laser se manifestent principalement dans la plage d'influence de la chaleur pendant le travail est petite et la déformation causée par la conduction thermique est faible; la précision, la qualité et l'apparence du soudage sont plus belles; l'opération est flexible et pratique, et l'efficacité de travail est très élevée.

 

le bruit généré dans le processus de travail est faible, et le degré d'économie d'énergie et de protection de l'environnement est élevé; il a un bon effet pour certains matériaux à texture dure, point de fusion élevé et fragilité.

 

Dans le processus d'application de la technologie de soudage au laser, il exerce ses propres avantages et présente également certains inconvénients, qui se manifestent principalement par: la position et la gamme des exigences de soudage sont relativement strictes, ce qui est une sorte de "travail fin"; Pour les pièces avec une grande épaisseur, la technologie de soudage au laser ne convient pas à la ligne de production, ce qui signifie que le champ d'application de la technologie de soudage au laser est limité.

 

l'utilisation de la technologie de soudage au laser dans le soudage de matériaux hautement réfléchissants et à conductivité thermique élevée affectera le soudage du matériau lui-même L'efficacité de la conversion d'énergie est faible, la vitesse de solidification du cordon de soudure peut entraîner une porosité, une fragilisation, etc., les équipements liés au soudage au laser sont plus coûteux.

 

2 Application du soudage au laser dans la fabrication des véhicules

Afin de réduire ou d'éliminer les problèmes de défaut dans l'application de la technologie de soudage au laser, il est nécessaire d'adopter des procédés de soudage hybrides, y compris le soudage hybride à l'arc laser, le soudage hybride à source de chaleur laser et par induction, etc., et de renforcer l'application de procédés auxiliaires , y compris le soudage par fil laser, le soudage à distance au laser, etc. Cet article analyse brièvement plusieurs technologies de soudage laser courantes et supérieures.

 

2.1 Soudage par auto-fusion au laser
Le soudage par auto-fusion au laser fait référence à deux pièces ou plusieurs pièces qui doivent être soudées, qui fondent, refroidissent et se condensent en un tout pour atteindre l'objectif du soudage.

 

La méthode de soudage n'a pas besoin d'ajouter du flux pendant l'utilisation, et l'ensemble du processus repose sur les propriétés physiques de la pièce elle-même pour atteindre l'objectif de soudage ensemble.

 

Lorsque la densité de puissance laser atteint une certaine valeur, la température de la surface de la pièce augmente rapidement en peu de temps et atteint son point d'ébullition, ce qui provoque la vaporisation du métal et la formation d'un trou allongé.

 

Lorsque la pression de recul de la vapeur métallique et la tension superficielle du métal liquide, la gravité, etc. atteignent une valeur d'équilibre, le trou mince ne continue pas à s'approfondir et finalement un trou avec des propriétés et une profondeur stables se forme. Lorsque le petit trou est fermé, la soudure est formée., Le soudage par pénétration profonde au laser est terminé.

 

Dans le processus de fabrication automobile, le soudage par auto-fusion au laser est principalement utilisé dans le soudage d'assemblage de carrosserie, le soudage sur mesure et le soudage de composants. Dans les premières années, denombreuses voitures utilisaient le soudage par auto-fusion au laser sur le capot supérieur et les joints des parois latérales.

 

À ce stade, peu de voitures utilisaient le soudage par auto-fusion au laser à cet égard, et le brasage est plus courant. Il existe de nombreux modèles de Volkswagen qui utilisent le soudage par auto-fusion au laser lors du soudage de panneauxlatéraux, tels que Tiguan, Sagitar et Magotan.

 

Dans le soudage des portières de voiture, certains modèles utilisent encore le soudage par auto-fusion au laser, tels que Golf, Magotan, Peugeot, Citroën, etc. En outre, l'utilisation d'un soudage sur mesure au laser pour fabriquer la carrosserie de la voiture peut réduire considérablement le coût des pièces, des moules, etc., et améliorer efficacement la compétitivité de la fabrication d'essai des produits automobiles eux-mêmes.

 

Selon les types de soudures, elles peuvent être classées en plusieurs types tels que les soudures droites simples, les soudures droites multiples et les soudures non linéaires. Parmi eux, le processus de production d'un seul type de soudure est relativement simple, ce type a donc un une plus large gamme d'applications.

 

2.2 Soudage au fil par laser

Le soudage au fil par laser consiste principalement à remplir la soudure avec un matériau de soudage spécifique, puis à utiliser un faisceau laser pour la fondre pour former un joint soudé.

 

Comparée à d'autres méthodes de soudage par fil non chargé, cette méthode présente des avantages très évidents, tels que: elle peut améliorer efficacement la qualité de la soudure et élargir le champ d'application du soudage au laser.

 

En même temps, elle joue un rôle important dans amélioration de la précision; la puissance est utilisée pour souder des plaques épaisses, et l'effet de formage est meilleur, la déformation est faible et les problèmes de défaut générés pendant le processus de soudage sont réduits; la structure et les performances du cordon de soudure peuvent être contrôlées en modifiant le composition du fil d'apport.

 

Dans le processus d'utilisation réel, cette technologie nécessite non seulement du fil de soudage, mais aussi de faire fondre le matériau de base, et peut former un effet de trou d'épingle et une piscine fondue plus profonde sur le matériau de base.

 

La composition du fil de soudage lui-même et la composition du métal du matériau de base lui-même sont suffisants. Mélanger pour former un nouveau bain de fusion mélangé.

 

Le rapport d'élément et la qualité du nouveau bain fondu mixte sont assez différents de ceux du fil de soudage et du métal de base. Par conséquent, lorsque vous utilisez cette technologie, vous pouvez sélectionner un fil de soudage avec une composition appropriée en fonction des besoins réels et des défauts de performance du matériau de base lui-même.

 

Des matériaux d'apport sont ajoutés au processus de soudage pour améliorer et améliorer efficacement la résistance aux fissures, à la corrosion et à l'usure de la soudure.

 

De plus, le soudage par fil d'apport au laser permet de réaliser un soudage par empilement multi-passes et une fusion organique entre deux couches de passes de soudage, ce qui permet de souder des joints de grande épaisseur.