Машины бусад эд ангиудыг зөөвөрлөгчийн хувьд машины кузовын үйлдвэрлэлийн технологи нь машины нийт үйлдвэрлэлийн чанарыг шууд тодорхойлдог. Автомашины кузов үйлдвэрлэх явцад гагнуур нь чухал үйлдвэрлэлийн процесс юм. Автомашины кузовын гагнуурт одоогоор ашиглагдаж буй гагнуурын технологид голчлон эсэргүүцлийн цэгэн гагнуур, хайлсан инертийн хийн хамгаалалттай гагнуур (MIG гагнуур) болон хайлсан идэвхтэй хийн хамгаалалттай нуман гагнуур (MAG гагнуур), мөн лазер гагнуур орно.
Оптик-механик интеграцчилалтай дэвшилтэт гагнуурын технологи болох лазер гагнуурын технологи нь уламжлалт автомашины кузовын гагнуурын технологитой харьцуулахад өндөр энергийн нягтрал, хурдан гагнуурын хурд, бага гагнуурын стресс ба деформаци, сайн уян хатан чанар зэрэг давуу талуудтай.
Машины кузовын бүтэц нь нарийн төвөгтэй бөгөөд кузовын хэсгүүд нь голчлон нимгэн ханатай, муруй эд ангиудаас бүрдэнэ. Автомашины кузовыг гагнах нь кузовын материалын харилцан адилгүй байдал, кузовын хэсгүүдийн зузааны харилцан адилгүй байдал, гагнуурын траекторын харилцан адилгүй байдал, холболтын хэлбэр зэрэг гагнуурын бэрхшээлтэй тулгардаг. Үүнээс гадна, автомашины кузовыг гагнах нь гагнуурын чанар, гагнуурын үр ашигт өндөр шаардлага тавьдаг.
Тохиромжтой гагнуурын процессын параметрүүд дээр үндэслэн лазер гагнуур нь гагнуурын үед автомашины их биеийн гол эд ангиудын өндөр ядаргааны бат бэх, цохилтын бат бөх чанарыг хангаж, улмаар их биеийн гагнуурын чанар, ашиглалтын хугацааг баталгаажуулдаг. Лазер гагнуурын технологи нь янз бүрийн холболтын хэлбэр, өөр өөр зузаан, өөр өөр материалын төрөл бүхий автомашины их биеийн эд ангиудыг гагнахад дасан зохицож, автомашины их биеийн үйлдвэрлэлд уян хатан байдлын эрэлтийг хангаж чаддаг. Тиймээс лазер гагнуурын технологи нь автомашины үйлдвэрлэлийн өндөр чанартай хөгжилд хүрэх чухал техникийн хэрэгсэл юм.
Автомашины кузовыг лазераар гагнах үйл явц
Лазерын гүн хайлуулах гагнуурын процессын зарчим: Лазерын чадлын нягтрал тодорхой түвшинд хүрэхэд материалын гадаргуу ууршиж, улмаар түлхүүрийн нүх үүсгэдэг. Нүхний доторх металлын уурын даралт нь эргэн тойрны шингэний статик даралт болон гадаргуугийн хурцадмал байдалтай динамик тэнцвэрт хүрэхэд лазер нь түлхүүрийн нүхээр дамжин нүхний ёроол руу цацраг туяа цацруулж, лазерын цацрагийн хөдөлгөөнөөр тасралтгүй гагнуур үүсдэг. Лазерын гүн хайлуулах гагнуурын процесст ажлын хэсгийн өөрийн материалыг нэг материал болгон гагнахын тулд туслах урсгал эсвэл дүүргэгч нэмэх шаардлагагүй.
Лазерын гүн хайлуулах гагнуураар гаргаж авсан гагнуурын оёдол нь ерөнхийдөө гөлгөр, шулуун, бага зэргийн деформацитай байдаг нь автомашины их биеийн үйлдвэрлэлийн нарийвчлалыг сайжруулахад тусалдаг. Гагнуурын суналтын бат бэх нь өндөр тул автомашины их биеийн гагнуурын чанарыг баталгаажуулдаг. Гагнуурын хурд хурдан бөгөөд энэ нь гагнуурын үйлдвэрлэлийн үр ашгийг дээшлүүлэхэд тусалдаг.
Автомашины кузовын гагнуурын процесст лазерын гүн хайлуулах гагнуурын процессыг ашиглах нь эд анги, хэв, гагнуурын багаж хэрэгслийн тоог мэдэгдэхүйц бууруулж, улмаар кузовын үхсэн жин болон үйлдвэрлэлийн зардлыг бууруулдаг. Гэсэн хэдий ч лазерын гүн хайлуулах гагнуурын процесс нь гагнах эд ангийн угсралтын зайд тэсвэртэй биш бөгөөд угсралтын зайг 0.05-2 мм-ийн хооронд хянах шаардлагатай. Хэрэв угсралтын зай хэт том байвал сүвэрхэг байдал зэрэг гагнуурын согог үүснэ.
Одоогийн судалгаагаар ижил материалын авто их биеийг гагнахдаа лазерын гүн хайлуулах гагнуурын процессын параметрүүдийг оновчтой болгосноор гадаргуугийн сайн бүтэцтэй, дотоод согог багатай, маш сайн механик шинж чанартай гагнуур авах боломжтой болохыг харуулж байна. Гагнуурын маш сайн механик шинж чанар нь авто их биеийг гагнасан эд ангиудын ашиглалтын шаардлагыг хангаж чадна. Гэсэн хэдий ч авто их биеийг гагнахдаа хөнгөн цагаан хайлш-ган нь олон төрлийн металл лазерын гүн хайлуулах гагнуурын процессын төлөөлөл болж төлөвшөөгүй боловч шилжилтийн давхарга нэмснээр гагнуурын маш сайн гүйцэтгэлийг олж авах боломжтой боловч IMC давхаргын янз бүрийн шилжилтийн давхаргын материалууд нь гагнуурын механизм болон гагнуурын механизмын бичил бүтцэд үзүүлэх нөлөө нь тодорхойгүй байгаа тул цаашид гүнзгийрүүлэн судлах шаардлагатай байна.
Автомашины их биений лазер утас дүүргэх гагнуурын үйл явц
Лазер дүүргэгч гагнуурын процесс нь дараах зарчим дээр суурилдаг: Гагнуурын холболтыг гагнуурыг тодорхой утсаар урьдчилан дүүргэх эсвэл лазер гагнуурын процессын үед утсыг нэгэн зэрэг тэжээх замаар үүсгэдэг. Энэ нь лазерын гүн хайлуулах гагнуурын үед гагнуурын санд ойролцоогоор нэгэн төрлийн хэмжээний утсан материалыг тэжээхтэй тэнцүү юм. Доорх диаграммд лазер дүүргэгч гагнуурын процессыг харуулав.
Лазерын гүн хайлуулах гагнууртай харьцуулахад лазер дүүргэгч гагнуур нь автомашины их биеийн гагнуурын хоёр давуу талтай: нэгдүгээрт, гагнах автомашины их биеийн хэсгүүдийн хоорондох угсралтын зайг хүлцэх чадварыг мэдэгдэхүйц сайжруулж, лазерын гүн хайлуулах гагнуурын өндөр налуу зай шаардлагын асуудлыг шийдэж чадна; хоёрдугаарт, өөр өөр найрлагатай утас ашиглан гагнуурын талбай дахь эдийн тархалтыг сайжруулж, дараа нь гагнуурын гүйцэтгэлийг зохицуулж чадна.
Автомашины кузов үйлдвэрлэх явцад лазер дүүргэгч гагнуурын процессыг голчлон хөнгөн цагаан хайлш болон ган кузовын эд ангиудыг гагнахад ашигладаг. Ялангуяа автомашины кузовын хөнгөн цагаан хайлшийн эд ангиудыг гагнах процесст хайлсан цөөрмийн гадаргуугийн хурцадмал байдал бага байдаг тул хайлсан цөөрмийн нуралтад амархан хүргэдэг бол лазер дүүргэгч гагнуурын процесс нь лазер гагнуурын процесст утсыг хайлуулах замаар хайлсан цөөрмийн нуралтын асуудлыг илүү сайн шийдэж чадна.
Автомашины биеийн лазераар гагнах үйл явц
Лазераар гагнах үйл явц нь дараах зарчим дээр суурилдаг: Лазерыг дулааны эх үүсвэр болгон ашиглахад лазер туяаг утасны гадаргуу дээр төвлөрүүлж, цацраг туяагаар цацруулж, утас хайлж, хайлсан утас дусалж, гагнах ажлын хэсгийг дүүргэж, гагнах материал болон ажлын хэсгийн хооронд хайлах, диффузи зэрэг металлургийн нөлөө үүсч, улмаар ажлын хэсгийг холбодог. Лазер дүүргэгчээр гагнах үйл явцаас ялгаатай нь лазераар гагнах үйл явц нь зөвхөн утсыг хайлуулж, гагнах ажлын хэсгийг хайлуулдаггүй. Лазераар гагнах нь гагнуурын тогтвортой байдал сайтай боловч үүссэн гагнуурын суналтын бат бэх бага байдаг. Зураг 3-т автомашины ачаа тээшний тасалгааны тагийг гагнахад лазераар гагнах үйл явцыг хэрхэн хэрэглэхийг харуулав.
Автомашины кузовыг гагнах явцад лазераар гагнах процессыг голчлон дээд бүрхүүл ба хажуугийн хүрээний хоорондох гагнуур, ачаа тээшний тасалгааны дээд ба доод хэсгийн хоорондох гагнуур гэх мэт өндөр холболтын бат бөх чанар шаарддаггүй кузовын хэсгүүдийг гагнахад ашигладаг. VW, Audi болон бусад дунд болон өндөр зэрэглэлийн загваруудын дээд бүрхүүл нь бүгд лазераар гагнах процессыг ашигладаг.
Автомашины кузовын лазераар гагнасан холболтын гол согогуудад ирмэгийн муруйлт, нүх сүвний нягтрал, гагнуурын хэв гажилт гэх мэт орно. Эдгээр согогийг процессын параметрүүдийг тохируулж, олон фокустай лазераар гагнах процессыг ашигласнаар мэдэгдэхүйц дарж болно.
Автомашины кузовын лазер-нуман нийлмэл гагнуурын үйл явц
Лазер-нуман нийлмэл гагнуурын процессын зарчим нь дараах байдалтай байна: гагнах ажлын материалын гадаргуу дээр нэгэн зэрэг үйлчлэхийн тулд лазер ба нуман гэсэн хоёр дулааны эх үүсвэрийг ашиглаж, ажлын материалыг хайлуулж, хатууруулж гагнуурын оёдол үүсгэдэг. Доорх диаграммд лазер-нуман гагнуурын процессыг харуулав.
Лазер-нуман нийлмэл гагнуур нь лазер гагнуур болон нуман гагнуурын давуу талуудыг хослуулсан: нэгдүгээрт, хос дулааны эх үүсвэрийн нөлөөн дор гагнуурын хурдыг нэмэгдүүлж, дулааны оролт багасч, гагнуурын хэв гажилт багасч, лазер гагнуурын шинж чанарыг хадгалж болно; хоёрдугаарт, гүүрний чадвар сайжирч, угсралтын цоорхойг тэсвэрлэх чадвар нэмэгдэнэ; гуравдугаарт, хайлсан цөөрмийн хатуурах хурд удааширч, нүх сүв, ан цав болон бусад гагнуурын согогийг арилгах, халуунд нэрвэгдсэн бүсийн зохион байгуулалт, гүйцэтгэлийг сайжруулахад хувь нэмэр оруулна. Дөрөвдүгээрт, нумын ачаар өндөр тусгал, өндөр дулаан дамжуулалттай материалыг илүү өргөн хүрээний хэрэглээний материалаар гагнах боломжтой.
Автомашины кузов үйлдвэрлэх процесст лазер-нуман нийлмэл гагнуурын процесс нь голчлон кузовын хөнгөн цагаан хайлшийн эд ангиуд болон хөнгөн цагаан хайлш-гангийн ялгаатай металлуудыг гагнах явдал юм. Учир нь гагнуурын байршил дахь машины хаалганы хэсэг гэх мэт гагнуурын том хэсгүүдийн угсралтын зайг гагнах зориулалттай угсралтын зай нь лазер-нуман нийлмэл гагнуурын гүүрний гүйцэтгэлд хувь нэмэр оруулдаг. Үүнээс гадна лазер-MIG нуман нийлмэл гагнуурын технологийг Ауди кузовын хажуугийн дээврийн дам нурууны байрлалд мөн ашигладаг.
Автомашины их биений гагнуурын процесст лазер-нуман нийлмэл гагнуур нь дан лазер гагнууртай харьцуулахад том зайд тэсвэртэй байх давуу талтай боловч лазер-нуман нийлмэл гагнуур нь лазер ба нумын харьцангуй байрлал, лазер гагнуурын параметрүүд, нумын параметрүүд болон бусад хүчин зүйлсийг цогцоор нь авч үзэхийг шаарддаг. Лазер-нуман гагнуурын процессын дулаан ба массын дамжуулалтын зан төлөв нь нарийн төвөгтэй, ялангуяа олон төрлийн материалын гагнуурын энергийн зохицуулалт, IMC зузаан ба эдийн зохицуулалтын механизм нь тодорхойгүй хэвээр байгаа бөгөөд судалгааг цаашид бэхжүүлэх шаардлагатай байна.
Бусад автомашины кузовын лазер гагнуурын процессууд
Лазерын гүн хайлуулах гагнуур, лазер дүүргэгч гагнуур, лазер гагнуур болон лазер-нуман нийлмэл гагнуур болон бусад гагнуурын процессууд нь илүү боловсронгуй онол, өргөн хүрээний практик хэрэглээтэй болсон. Автомашины үйлдвэрлэлийн кузовын гагнуурын үр ашгийн шаардлага нэмэгдэж, хөнгөн үйлдвэрлэлийн янз бүрийн материалыг гагнах эрэлт хэрэгцээ нэмэгдэхийн хэрээр лазерын цэгэн гагнуур, лазерын хэлбэлзлийн гагнуур, олон лазерын цацрагийн гагнуур болон лазерын нислэгийн гагнуур анхаарал татаж байна.
Лазер цэгэн гагнуурын үйл явц
Лазер цэгэн гагнуур нь хурдан гагнуурын хурд болон өндөр гагнуурын нарийвчлал зэрэг давуу талуудтай дэвшилтэт лазер гагнуурын технологи юм. Лазер цэгэн гагнуурын үндсэн зарчим нь лазер туяаг гагнах хэсгийн цэг дээр төвлөрүүлэх бөгөөд ингэснээр тухайн цэг дэх металл шууд хайлж, лазерын нягтралыг тохируулснаар дулаан дамжуулалтын гагнуур эсвэл гүн хайлуулах гагнуурын үр дүнд хүрэхэд лазер туяа ажиллахаа больсон үед шингэн металл урсаж, хатуурч, холбоос үүсгэдэг.
Лазерын цэгэн гагнуурын хоёр үндсэн хэлбэр байдаг: импульсийн лазерын цэгэн гагнуур ба тасралтгүй лазерын цэгэн гагнуур. Импульсийн лазерын цэгэн гагнуурын лазер туяа нь өндөр оргил энергитэй боловч үйлчлэх хугацаа богино бөгөөд ерөнхийдөө магнийн хайлш, хөнгөн цагааны хайлш зэрэг хөнгөн металлыг гагнахад ашигладаг. Тасралтгүй лазерын цэгэн гагнуурын лазер туяа нь өндөр дундаж чадалтай, урт лазерын үйлчлэх хугацаатай бөгөөд ихэвчлэн ган гагнахад ашиглагддаг.
Автомашины кузовын гагнуурын хувьд эсэргүүцлийн цэгэн гагнууртай харьцуулахад лазер цэгэн гагнуур нь холбоо барихгүй, өөрөө зохион бүтээсэн цэгэн гагнуурын траекторын давуу талтай бөгөөд энэ нь автомашины кузовын материалын янз бүрийн тойргийн завсар дор өндөр чанартай гагнуурын эрэлтийг хангаж чаддаг.
Лазерын хэлбэлзлийн гагнуурын үйл явц
Лазерын хэлбэлзлийн гагнуур нь сүүлийн жилүүдэд санал болгож, өргөн хүрээний анхаарал татсан шинэ лазерын гагнуурын технологи юм. Энэхүү технологийн зарчим нь лазерын гагнуурын толгойд хэлбэлзэгч толь оруулснаар лазерын цацрагийн хурдан, эмх цэгцтэй, бага хэлбэлзлийг бий болгох бөгөөд ингэснээр лазерын гагнуурын үед урагшлахдаа цацрагийг хутгах үр нөлөөг бий болгоно.
Лазерын хэлбэлзлийн гагнуурын процессын гол хэлбэлзлийн траекторуудад: хөндлөн хэлбэлзэл, уртааш хэлбэлзэл, дугуй хэлбэлзэл болон хязгааргүй хэлбэлзэл орно. Лазерын хэлбэлзлийн гагнуурын процесс нь авто их биеийн гагнуурын хувьд мэдэгдэхүйц давуу талтай бөгөөд хайлмал усан сангийн урсгалын төлөв нь лазер туяаны хэлбэлзлээр мэдэгдэхүйц өөрчлөгддөг тул процесс нь хайлуулаагүй согогийг арилгах, ижил авто их биеийн материалыг гагнах үед үр тарианы цэвэршүүлэлтийг хангах, сүвэрхэг байдлыг дарах, мөн өөр өөр авто их биеийн материалыг гагнах үед өөр өөр материалын хангалтгүй холилдолт болон гагнуурын давхаргын механик шинж чанар муудах асуудлыг сайжруулж чадна.
Олон лазер туяа гагнуурын үйл явц
Одоогийн байдлаар шилэн лазерыг гагнуурын толгойд суурилуулсан цацраг хуваах модулийг ашиглан нэг лазер туяаг олон лазер туяа болгон хуваахад ашиглаж болно. Олон лазер туяа гагнуур нь гагнуурын процесст олон дулааны эх үүсвэрийг ашиглахтай тэнцүү юм. Цацрагийн энергийн тархалтыг тохируулснаар өөр өөр цацрагууд өөр өөр функцийг гүйцэтгэж чадна, тухайлбал: өндөр энергийн нягтралтай цацраг нь гүн хайлмал гагнуурыг хариуцдаг гол цацраг юм; бага энергийн нягтралтай дэд цацраг нь материалын гадаргууг цэвэрлэж, урьдчилан халааж, материалын лазер туяаны энергийг шингээх чадварыг нэмэгдүүлдэг.
Олон лазер туяагаар гагнах процесс нь цайрын уурын ууршилтын шинж чанар болон цайрдсан ган хуудсыг гагнах явцад хайлмал усан сангийн динамик шинж чанарыг сайжруулж, цацагдах асуудлыг сайжруулж, гагнуурын давхаргын суналтын бат бөх чанарыг нэмэгдүүлдэг.
Лазер нислэгийн гагнуурын үйл явц
Лазерын нислэгийн гагнуурын технологи нь өндөр гагнуурын үр ашигтай, гагнуурын траекторыг бие даасан байдлаар зохион бүтээсэн шинэ лазерын гагнуурын технологи юм. Лазерын нислэгийн гагнуурын үндсэн зарчим нь лазерын туяа сканнердах толины X ба Y толинд тусах үед толины өнцгийг бие даасан програмчлалаар хянаж, лазерын туяаг ямар ч өнцгөөр хазайлгах боломжийг олгодогт оршино.
Уламжлал ёсоор автомашины их биеийг лазераар гагнах нь гагнуурын үр дүнд хүрэхийн тулд синхрон хөдөлгөөн хийхийн тулд лазер гагнуурын толгойг жолоодохын тулд гагнуурын роботоос голчлон хамаардаг. Гэсэн хэдий ч гагнуурын роботын давтагдах харилцан хөдөлгөөн нь олон тооны гагнуур болон урт гагнуурын улмаас автомашины их биеийг гагнах үр ашгийг эрс хязгаарладаг. Үүний эсрэгээр, ойлгогчийн өнцгийг тохируулах замаар лазерын нислэгийн гагнуурыг тодорхой хүрээнд хийж болно. Тиймээс лазерын нислэгийн гагнуурын технологи нь гагнуурын үр ашгийг мэдэгдэхүйц сайжруулж, өргөн хэрэглээний хэтийн төлөвтэй байдаг.
Хураангуй
Автомашины салбар хөгжихийн хэрээр кузов гагнуурын технологийн ирээдүй гагнуурын процесс болон ухаалаг технологийн аль алинд нь хөгжих болно.
Автомашины кузов, ялангуяа шинэ эрчим хүчний тээврийн хэрэгслийн кузов нь хөнгөн жингийн чиглэлд хөгжиж байна. Хөнгөн хайлш, нийлмэл материал болон олон төрлийн материалыг автомашины кузовд илүү өргөн ашиглах бөгөөд уламжлалт лазер гагнуурын процесс нь гагнуурын шаардлагыг хангахад хэцүү тул өндөр чанартай, үр ашигтай гагнуурын процесс нь ирээдүйн хөгжлийн чиг хандлага болох болно.
Сүүлийн жилүүдэд лазер гагнуурын процесс, тухайлбал лазер эргэлдэгч гагнуур, олон лазер туяа гагнуур, лазер нислэгийн гагнуур гэх мэт шинээр гарч ирж буй лазер гагнуурын процессууд нь гагнуурын чанар, гагнуурын үр ашгийг анхны онолын судалгаа, процессын судалгаанд оруулсан. Ирээдүйд шинээр гарч ирж буй лазер гагнуурын процесс болон автомашины их биеийн хөнгөн материал, олон төрлийн материалын гагнуур болон бусад хувилбаруудыг нягт хослуулсан, лазер туяа эргэлдэгч замын зураг төсөл, олон лазер туяаны энергийн үйлчлэлийн механизм, нислэгийн гагнуурын үр ашгийг сайжруулах болон бусад талуудыг гүнзгийрүүлэн судлах шаардлагатай бөгөөд хөнгөн автомашины их биеийн гагнуурын процессыг судлах боловсорсон.
Автомашины их биеийн лазер гагнуурын технологийг ухаалаг технологитой гүнзгий нэгтгэж байгаа бөгөөд автомашины их биеийн лазер гагнуурын төлөв байдлыг бодит цаг хугацаанд мэдрэх, процессын параметрүүдийн санал хүсэлтийн хяналт нь гагнуурын чанарт шийдвэрлэх үүрэг гүйцэтгэдэг. Одоогийн ухаалаг лазер гагнуурын технологийг ихэвчлэн гагнуурын өмнөх замын төлөвлөлт, хяналт, гагнуурын дараах чанарын шалгалтад ашигладаг. Гагнуурын согогийг илрүүлэх, параметрүүдийг дасан зохицох зохицуулалтын чиглэлээр дотоод, гадаадын судалгаа дөнгөж эхлэлийн шатандаа явж байгаа бөгөөд лазер гагнуурын процессын параметрүүдийг дасан зохицох хяналтын технологийг автомашины их биеийн үйлдвэрлэлд хэрэглээгүй байна.
Тиймээс автомашины кузовын гагнуурын процессын шинж чанарт лазер гагнуурын технологийг хэрэглэхийн тулд ирээдүйд дэвшилтэт олон мэдрэгчтэй цөмт лазер гагнуурын ухаалаг мэдрэгч систем болон өндөр хурдны өндөр нарийвчлалтай гагнуурын роботын удирдлагын системийг ашиглан лазер гагнуурын ухаалаг технологийг холбоос бүрийг бодит цаг хугацаанд, нарийвчлалтай байлгахын тулд "гагнуурын өмнөх замын төлөвлөлт - гагнуурын параметрүүдийг дасан зохицох хяналт, гагнуурын дараах чанарын онлайн үзлэг" холбоосоор дамжуулан өндөр чанартай, үр ашигтай боловсруулалтыг хангах хэрэгтэй.
Maven лазер автоматжуулалтын компани нь 14 жилийн турш лазерын салбарт анхаарлаа хандуулж ирсэн бөгөөд бид лазер гагнуурын чиглэлээр мэргэшсэн, робот гар лазер гагнуурын машин, ширээний автомат лазер гагнуурын машин, гар лазер гагнуурын машин, үүнээс гадна лазер гагнуурын машин, лазер зүсэх машин, лазер тэмдэглэгээ сийлбэрийн машинтай, бидэнд олон тооны лазер гагнуурын шийдлийн кейсүүд байдаг бөгөөд хэрэв та сонирхож байвал бидэнтэй үргэлж холбоо барьж болно.
Нийтэлсэн цаг: 2022 оны 12-р сарын 9
