ГлавнаяРазноеЛазерная сварка автомобиля

Оставьте заявку и получите лучшую цену на ремонт авто. Лазерная сварка автомобиля


Все о лазерной сварке кузова автомобиля

Если поверхность какого-либо физического тела облучить светом энергии квантов (порциями), то свет поглотится этой поверхность на 100%, полностью. При попадании света на тело можно наблюдать процесс образования теплоты и довольно существенного повышения температуры поверхности самого тела. Если же каким бы то ни было образом, энергию света удаётся сконцентрировать на очень маленьком участке поверхности, то можно получить очень высокую температуру. Именно на этом и основана сварка световым лучом оптического квантового генератора – лазера.

Что такое лазер?

Само слово «лазер»образовалось от первых букв английской фразы»: «Light amplification by the stimulated emission of radiation», что в вольном переводе означает примерно следующее: «Усиление света посредством индуцирования эмиссии излучения». Некоторые ученые дают такую формулировку явления лазерного луча. Они говорят о том, что лазер – это устройство, в котором какой-либо вид энергии (тепловая, химическая или электронная) преобразуется в энергию электромагнитного поля в лазерный луч. При таком процессе происходит неизбежная потеря энергии, но главное то, что полученная энергия, в результате обладает несравненно более высоким качеством. А качество лазерной энергии определяется ее высокой концентрацией и возможностью передать ее на как можно более большое расстояние.

Основной элемент лазера – это генератор накачки, а также активная среда. По виду активных сред лазеры различают на твердотельные, газовые и на полупроводниковые. Как правило, конструкция типичного газового лазера состоит из заполненной газом трубки, которая ограничена с двух сторон строго параллельными зеркалами. Они в свою очередь бывают прозрачными и непрозрачными. Благодаря электрическому разряду, который возникает между электродами трубки, возникают быстрые электроны, возбуждающие газовые молекулы. После возвращения этих молекул в стабильное состояние, происходит образование кванты света примерно по такой же схеме, как и в твердотельном лазере. Интересен тот факт, что газовые лазеры могут спокойно продолжать свою работу в непрерывном режиме. Для, например, лазерной сварки кузова автомобиля используют, как правило, твердотельные, а также газовые лазеры импульсного непрерывного действия.

Вообще, для получения высокопрочной сварки кузова автомобиля, лазерная сварка походит как нельзя лучше, так как она представляет собой полностью автоматический процесс. Этот факт особо важен при соединении внешних панелей кузова. Ведь там требуется не только чистый сварочный шов, но еще и как можно более меньший перехлест панелей. Плюс ко всему, понятно, также нужна и высочайшая прочность лазерной сварки.

Преимущества лазера.

По сравнению с другими видами сварки последующая чистовая обработка просто минимальна. Взять, например, автомобили немецкого концерта Volkswagen. Благодаря лазерной сварке, на машинах этого автопроизводителя боковые панели кузова соединяются с порожками и с верхней частью стоек кузова. Давайте более подробно отметим еще и преимущества лазерной сварки для кузова автомобиля. Итак, одним из первых, и, определенно, самым главным является то, что такой вид сварки обладает очень малой деформацией. Что как нельзя кстати, особенно в конструкциях автомобилей. Помимо этого, лазерный шов нуждается лишь в минимальной последующей обработке, что положительным образом сказывается на финансовых затратах, которые в любом случае довольно ощутимо ударят по вашему карману, если вы предпочтете обычной сварке лазер. Герметичность шва, которую дает лазер, чрезвычайно велика. Это особенно полезно, если он используется в морской или авиационной промышленности для сварки каких бы то ни было элементов кораблей или самолетов. Далее, если вы приступите к покраске кузова автомобиля, или какой-либо другой детали, лазерная сварка оставляет после себя очень хорошее состояние поверхности, для последующей покраски. Это также сэкономит вам деньги на разного рода подготовительных этапах, которые обычно производят специалисты перед тем, как красить либо весь кузов, либо какую-то его часть. Высокая прочность шва после такого вида сварки гарантирует вам долговечность использования деталей вашего автомобиля.

Материал панелей расплавляется лазерным лучом. Панели сваривают друг с другом, при этом есть возможность, если возникает такая необходимость, добавить в материал сварочной проволоки. Если в процессе работ использовать сварочную проволоку, то свариваемый шов защищается инертным газом. Делается этого для того, чтобы предотвратить химическую реакцию металла с элементами окружающего воздуха. Характерно, что лазерная сварка используется только для сварки стальных деталей, именно поэтому отпадает необходимость в защите от коррозии (в том числе контактной). В противном случае использовались бы обычные методы защиты от коррозии, которые широко используют знающие специалисты.

Например, Audi применяют такой метод при изготовлении кузовов модели А2. И, как уже говорилось выше, преимущественно при соединении больших по площади деталей из листового железа, в структуру кузова которых входят чугунные и профильные детали. Интересно, что в целом на модели А2 в структуре кузова почти тридцать метров лазерных сварных соединений! Но это того стоит, ведь лазерная сварка даёт уменьшение рабочего труда, которое обычно требуется на подобные виды работ. Кроме того, она дает очень точный разрез, позволяется существенно повысить качество сборки, а также обладает высокой гибкостью, что тоже немаловажно.

Теперь вы знаете все о лазерной сварки кузова автомобиля, что необходимо знать простому автолюбителя.

portalvaz.ru

Лазерные технологии в автомобилестроении

Вряд ли кто-то поспорит со специалистами крупнейшего автогиганта России, завода ВАЗ, что самый большой, дорогой и ответственный узел легкового автомобиля — кузов. Он определяет не только основные потребительские свойства (скорость, комфорт, эстетическое восприятие автомобиля в целом и т.д.), но и безопасность водителя и пассажиров [1]. Никто также не будет спорить, что лазерный раскрой позволяет улучшить качество ряда изготавливаемых деталей, а  лазерная сварка и пайка не только улучшают конструкционные характеристики автомобиля  и внешний вид сварного шва, но и сокращают время технологических циклов. Однако понятно, что внедрение новых технологических процессов в поточное производство связано с применением новых конструкционных материалов, с изменениями как в проектной документации, так и в дизайне автомобиля, а также с проведением огромного количества испытаний и согласований. Во многом поэтомуи российские, и мировые  автомобильные концерны не имеют возможности  быстро внедрять новые технологии в производство. От первого появления идеи до внедрения новой технологии в поточные линии может пройти и три и четыре года. К сожалению, российские автогиганты по-прежнему отстают  от мировой практики, несмотря на то, что начали использовать лазерные технологии. Данный обзор содержит примеры внедрения лазерных технологий в мировом автомобилестроении (по материалам журнала Industrial Laser Solutions  [2] ).

В автомобильной промышленности лазеры используются в следующих приложениях: раскрой на стадии заготовки, лазерная маркировка деталей, сварка, пайка. Первые два процесса уже получили распространение на автомобильных производствах России. Технологии лазерной сварки и пайки пока остаются на стадии проработки и изучения, но в поточные линии не внедрены.

РЕЗКА. Выбор оборудования

Марка американских грузовиков Freightliner в России знакома многим, но мало кто знает, что в производстве кабин этих тяжеловозов лазерные технологии начали использоваться с 90-х годов прошлого века. Тогда  это была сварка алюминиевых деталей кабины с помощью 4 кВт Nd:YAG лазера, ставшая практически ноу-хау производителей. В начале нового тысячелетия Freightliner внедрил наплавку, а теперь и раскрой листового металла. 

Сегодня Freightliner LLC (с 1981 г. входит в концерн Даймлер-Бенц) является крупнейшим производителем тяжелых грузовиков в Северной Америке, известен как производитель средних грузовиков, и школьных автобусов, а также шасси под заказ. Freightliner производит полный спектр компонентов и запасных частей от деталей кузова, штампованных из листового металла, до тяжелых литых деталей шасси. Заводы имеют полный комплект собственного оборудования и станков: лазерные, координатно-пробивные,  сварочное оборудование, оборудование для нанесения  покрытий электролитическим методом, линии окрашивания и многое другое. На производстве установлено 10 лазеров, первый из которых появился в 1994 году, а два наиболее новых лазера Mitsubishi в 2006 году.

Выбор лазерного оборудования был сделан сотрудниками завода после тщательного анализа.  В 2004 году на заводе был образован комитет для решений задач, типичных для любого производства: рост производительности, сокращение затрат на обслуживание устаревающего оборудования, времени простоев и т.д. Помимо увеличения скорости резки, надежности и простоты обслуживания, заводчане поставили задачу найти  компанию интегратора, способную не просто поставить новое оборудование, но и оказать услуги по ремонту и обслуживанию уже имеющегося.

В комитет вошли представители инженерных, эксплуатационных и ремонтных  служб всех предприятий концерна, которые составили списки  из обязательных и желательных позиций и список рассматриваемых производителей. Далее была проделана работа по сверке позиций, результатом которой стали окончательные рекомендации по закупкам.

Была предпринята серия поездок, чтобы посмотреть оборудование в работе. Одна из них совпала с остановкой станка для ремонта. Члены комитета увидели открытый резонатор, который им не понравился. На другом предприятии положительное впечатление оставила система управления и автоматизация погрузки – разгрузки станка. На заводе со станком Mitsubishi, члены комиссии отметили простоту обслуживания, актуальные для Freightliner решения, позволяющие избежать проблем с фокусировкой. Особенное впечатление произвело сообщение владельца предприятия о ежегодном апгрейде лазеров и полной окупаемости такого подхода. 

На основании полученной информации был проведен сравнительный анализ технических и эксплуатационных характеристик и составлен отчет. В 2006 году была проведена закупка 2 и 4 кВт лазерных станков Mitsubishi.

Новые лазеры были способны резать более толстые материалы с более высокой скоростью, что позволило Freightliner начать планировать следующую замену старых станков.

СВАРКА И ПАЙКА

При разработке новой модели кабриолета С70 у концерна Volvo возросли требования к прочностным и конструкционным характеристикам модели, и прежде всего к его кузову. 

Кузов является основным несущим элементом, воспринимающим нагрузку, которая передается ему от колес через элементы подвески. Кроме того, на кузов действуют силы тяжести самого автомобиля, водителя и пассажиров, а также давление ветра. В процессе эксплуатации кузов также подвергается действию атмосферных осадков. Наряду с этим форма кузова, его поверхность и окраска должны отвечать современным эстетическим требованиям. И все эти проблемы встали особенно остро перед разработчиками С70.

Для создания модели была разработана совершенно новая структура кузова, и разработчикам и технологам пришлось подумать о внедрении в поточную линию новых технологических процессов сборки, одним из которых стала лазерная сварка и пайка, позволившая получить косметически идеальный шов, не требующий шлифовки. 

 

С70 разрабатывалась не на базе 850 платформы, на которой была построена предыдущая модель Volvo, а на базе также уже существовавшей платформы С1/Р1, используемой для Ford Focus и Mazda 3. Одной из проблем оказалось создание трехсекционной складной жесткой крыши, поскольку С70 была призвана заменить старые модели купе и кабриолета, соединив в себе все их преимущества. Новый проект, от разработки продукта, проектирования, дизайна и до производства, был осуществлен совместным предприятием Volvo Cars и итальянской Pininfarina. Производство разместилось на шведском заводе в Uddevalla, прежде выпускавшем старую модель С70. Именно на базе этого завода решили внедрить новые технологии лазерной сварки и пайки, позволившие сделать качественный скачок в технологии производства.

Улучшенный дизайн, использование в кузове в качестве конструкционного материала высокопрочной стали, наличие почти 11 м лазерной сварки и 0,2 м лазерной пайки – все это позволило добиться поразительных результатов с точки зрения конструкционных и прочностных характеристик нового автомобиля. Угловая жесткость кузова на скручивание увеличилась в 2,5 раза по сравнению со старой С70, при этом собственная масса была снижена в 2,7 раза. Ключевые элементы, отвечающие за угловую жесткость – это порог, передняя рама бокового стекла, переднее и заднее ребра жесткости, задний фартук.

Лазерная сварка была применена в четырех процессах, лазерная пайка в одном. В каждом конкретном случае был разработан отдельный подход к применению лазера (Таблица 1).

Таблица 1

Приложение Процесс Задача Инструментарий
Нижний шов порога  (сварка наружной и внутренней части порога) Лазерная сварка Оптимизация угловой жесткости кузова на скручивание и изгиб Лазерная сварка с системой наведения на стык и двойным роликом (Permanova WT03PD ST)
Верхний  шов порога  (сварка наружной и внутренней части порога) Лазерная сварка Оптимизация угловой жесткости кузова на скручивание Лазерная сварка с системой наведения на стык и двойным роликом
Сварка заднего крыла с внешней частью порога Лазерная сварка Сварка при возможности доступа с одной стороны Лазерная сварка с системой наведения на стык и одним роликом
Сварка стойки рамы лобового стекла (сварка наружной и внутренней штампованной части) Лазерная сварка Доступ с одной стороны Лазерная сварка с прижимным устройством
Сварка стойки рамы ветрового стекла и поперечного ребра жесткости Лазерная  пайка Видимый шов Scansonic ALO1

Применение лазера для сварки верхнего и нижнего швов, соединяющих внешнюю и внутреннюю часть порога, позволило внести существенные изменения в конструкцию самого порога, уменьшив размер свариваемых бортиков, при этом увеличив поперечное сечение порога

Получение качественного сварного шва при доступе с одной (внешней) стороны дало возможность применить лазер при сварке заднего крыла с внешней частью порога, а лазерную пайку – для соединения наружной части стойки  рамы с поперечным ребром жесткости лобового стекла.

Лазерная установка Permanova

Сначала запланированный выпуск был на довольно низком уровне – лишь 17000 машин в год, что, правда, было в два раза больше, чем выпуск предыдущей модели. Таким образом, продолжительное время цикла, немногим более 4 минут, сделало возможным применение лазеров для сварки кузова.

Интегратором лазерного сварочного поста стала компания Permanova Lasersystem (разработчик лазерного проекта предыдущей модели). Пост был оборудован 4 кВт Ng:YAG лазером с ламповой накачкой производства  TRUMPF, оснащенного четырьмя выходными волокнами для доставки лазерного излучения до места сварки и одним запасным волокном для быстрой замены в случае выхода волокна из строя. На волокна были установлены четыре различные головки, размещенные на три робота АВВ.

Первые два робота с каждой стороны сваривали верхний и нижний шов порожка. Каждый из них был оснащен сварочной головкой Permanova с парой прижимных роликов, способных создавать давление с силой до 1600 Н, и устройством слежения для сварки внахлест. Система следила за кромкой верхнего материала, лазерный луч наводился непосредственно на кромку. Те же головки приваривали заднее крыло внахлест с порожком. При этом один из прижимных роликов складывался, и сварка производилась в обычном режиме с одним роликом. Специалисты  знают, что толщина свариваемых деталей в этих двух процессах различна, поэтому сварочная головка была оснащена приводом, позволившим менять положение фокуса от -10 до +20 мм.

На третий робот было установлено две головки – одна сварочная головка Permanova с двумя независимыми управляемыми щупами для сварки в обоих направлениях и головка Scansonic для пайки с присадочной проволокой CuSi3.  Головка Permanova использовалась для сварки верхней части передней стойки рамы ветрового стекла к штампованной стойке, а головка Scansonic  - для пайки верхней части стойки к поперечному усилителю. Этот шов располагается на видимой части кузова. Результат пайки не требует дополнительных операций зачистки и шлифовки и остается на автомобиле «как есть» после пайки.

Время лазерного цикла 250 с было значительно сокращено – до 204 с благодаря оптимизации переключения лазерного излучения с одной головки на другую, когда в момент окончания одного шва другой робот уже находился в стартовой позиции.

Проблемы интеграции

В проекте с С70 VolvoCars и Peninfarina столкнулись с рядом задач, каждая из которых была «номером первым».

  • Трехсекционная жесткая крыша, призванная совместить черты старого купе и кабриолета;
  • Переход от старой 850 платформы к платформе C1/P1 Ford/Mazda;
  • Внедрение лазерной пайки с присадочной проволокой в поточную линию;
  • Внедрение в поточную линию лазерной сварки довольно толстостенных деталей, от которых сильно зависят прочностные характеристики автомобиля;
  • Вновь использование двух лазерных процессов в кузовном производстве (в производстве старой модели С70 использовались резка и сварка в одном лазерной посту).

Ларс Эрик Янссон, ведущий специалист в проекте нового С70, отметил, что с точки зрения автомобилестроения, основные проблемы должны быть связаны с разработкой самого автомобиля, а не с изобретением и применением новых потенциально рискованных технологических процессов. Однако он добавил, что лазерные процессы (сварка и пайка) были несомненно ключевыми во всей истории с новой моделью, Таким образом Volvo/Peninfarina добились нескольких значимых результатов.

  • Технически и коммерчески оправданный менеджмент лазерного проекта со стороны проверенного интегратора;
  • Применение инновационного подхода к разработке и использованию лазерного инструментария;
  • Профессиональные  знания и подход интегратора к управлению всеми частями системы, включая лазерные процессы и связь с системами управления поточной линией;
  • Высоко квалифицированная поддержка со стороны интегратора с коротким временем реакции на запросы.

Основными требованиями к интегратору оказались гибкость подхода к проектированию системы и инструментария и их скорость реакции на изменения в проекте. Например, третий робот интеграторам пришлось добавить практически в последнюю минуту, чтобы реализовать последние изменения в дизайне кузова, а запуск и вывод на запланированную производительность новой линии потребовали от интегратора внеплановых работ во внеурочное вечернее время и в выходные дни для проведения многочисленных тестов.

В целом Volvo/Peninfarina считают проект успешным. В результате не только была создана поточная линия для производства нового кабриолета  С70 с жесткой крышей, но и модифицированы лазерные головки, созданы автоматизированные системы фокусировки, позволившие адаптировать параметры фокусировки под сварку  материалов различной толщины. Разработчики добились использования оптимального количества инструментов и сокращения ЗИПа.

Недостатки лазерной сварки

  • Высокие инвестиционные затраты на полностью оснащенную роботизированную лазерную сварочную ячейку. Поэтому очень важно, чтобы новый дизайн кузова позволил бы получить более высокие прочностные характеристики и потребительские  качества, чтобы  оправдать эти вложения.
  • Более высокие требования к допускам свариваемых деталей при лазерной сварке. К пайке это, надо сказать, не относится. Скорее наоборот, процесс пайки с наведением на стык позволяет соединять детали с довольно низкими допусками.
  • Поскольку лазерная сварка – довольно новый метод, не все методики ремонта швов пригодны, имеются специфические технологии, которыми и следует пользоваться.

Автопроизводители, использующие лазерную сварку и пайку

В основном лазерная сварка применяется для внутренних соединений. Внешние же швы, для которых важна как прочность, так и косметика, - крыша, багажник и т.д. - выполняются  методом лазерной пайки.

Хотя первую строку в списке пока занимают европейские автоконцерны, от Европы не отстают и Азия и Северная Америка. В  этот список входят Nissan, Toyota, Hyundai, так же как GM, Ford Motor Co.,  DaimlerChrysler.

Например, в моделях ряда Ford 500® и Freestyle® используется сварка крыши, а в настоящее время Ford рассматривает внедрение сварочных технологий в поточную линию модели пикапа F-150® с годовым объемом выпуска 850 000 шт.

Возвращаясь к европейским производителям, надо отметить деятельность концернаVolkswagen (VW). Несмотря на то что они несколько опоздали с внедрением лазерных технологий в производство по сравнению с Volvo Cars и BMW, но успешно перешагнули через этап использования СО2 лазеров и в 1990 году сразу внедрили более эффективные Nd:YAG. Например, в пятой модели Golf® около 70 м лазерного шва.

Хотя первоначально и до сих пор широко используются лазеры с ламповой накачкой, надо заметить, что в настоящее время европейские производители переходят на волоконные лазеры.

Мария Степанова,к.ф.м.н.,[email protected]

Литература

  1. Журнал "Автомобильная промышленность", 2004 год, № 12       УДК 629.114.6:11.011.5/.7  А. Н. Пушков, к. т. Н.  Д.Г. Рузаев, ВАЗ  
  2. Industrial Laser Solutions # 4, 2008

mirprom.ru

сварка VW Polo в Калуге. Изучаем технологию вместе с экспертами журнала 5Колесо

Как скрепить между собой два листа стали? Способов довольно много. Например, можно воспользоваться точечной сваркой, склеить, соединить с помощью заклепок, зафиксировать болтами или хитрым образом согнуть листы. Но если мы говорим о прочности, надежности и долговечности, то лазерной сварке и пайке, пожалуй, не будет равных. Чтобы узнать о технологии как можно больше, я направился на завод компании Volkswagen Group Rus в Калугу

текст: Михаил Татарицкий  /  фото: автора и компании Volkswagen Group Rus  /  24.11.2016

«Не снимаем защитные очки во избежание попадания искр в глаз и ходим строго по пешеходной зоне!» — важное напутствие от моего проводника перед прогулкой по цехам завода. И словно в подтверждение сказанных слов, вплотную к безопасной зоне проехал автономный грузовой шатл, везущий за собой состав из тележек, под завязку нагруженных комплектующими. Сразу за ним, в сопровождении гитарного соло, звучащего на всю округу из одной-единственной колонки, выехал второй беспилотник. «О, мы специально включаем на них музыку, чтобы рабочие слышали их приближение», — пояснили мне в ответ на вздернутые от удивления брови.

Установка панели крыши перед отправкой кузова в бокс лазерной пайки

Безопасность на калужском предприятии Volkswagen Group Rus, где трудятся порядка четырех тысяч сотрудников, вынесена на первое место. Обязательно ношение очков. На всей территории завода действуют правила дорожного движения. Автоматизированные тележки оснащены сенсорами, определяющими препятствия на пути, а производственная линия в кузовном цехе оборудована сканерами, останавливающими конвейер, если в неположенной зоне оказался человек.

Роботы, оснащенные фотоэлементами, проверяют качество сваренной платформы

За две смены, каждая из которых длится восемь часов, на заводе собирают порядка 480 автомобилей. Это седан Polo, кроссовер Tiguan первого поколения и лифтбэк Skoda Rapid. А в скором времени к ним добавится и новый «Тигуан». Путь каждого автомобиля начинается с рулона оцинкованного металла, который нарезается и отправляется на штамповку. После штамповки детали поступают на производственную линию завода.

Беспилотные шатлы развозят по заводу детали

ИСКРЫ И МЕТАЛЛ

Работа в кузовном цехе кипит, замирая лишь на время обеденных перерывов. Роботы и люди собирают платформу автомобилей, боковины кузова и другие элементы, используя метод точечной сварки. Сборка начинается с днища. Выштампованные из листов оцинкованного металла детали соединяются, затем два электрода из сплава меди направляют электрический ток в одну точку, расплавляя металл и образуя шов. Таким образом, огромная энергия в течение микросекунды концентрируется в одной точке, не нагревая остальную часть листа.

Ультразвуковая экспертиза сварных точек требует от специалиста максимальной усидчивости и внимательности

Каждая собранная платформа проходит лазерное измерение. Помимо этого, контроль качества проверяется роботами, оборудованными фотоэлементами. Они определяют брак и передают данные специалисту, который оценивает деталь и принимает решение об утилизации. Стоит, правда, отметить, что с момента открытия завода таких дефектов, чтобы потребовалась утилизация, выявлено не было. В зависимости от модели, по каждому кузову делают порядка 50 фотографий. И все они хранятся в базе в течение десяти лет. Помимо контроля фотоэлементами, с производственной линии выборочно снимаются детали и отправляются на ультразвуковую экспертизу сварных точек. Обученный специалист, используя контроллер, проверяет ультразвуком порядка 100 точек в час. К примеру, на одном только «Тигуане» насчитывается 5166 сварных точек. Если из них не более 12 окажутся дефектными, то результат оценивается близким к идеальному.

Шов от лазерной сварки на боковине кузова кроссовера Tiguan

ЭТО ВСЕ ЗДОРОВО, НО ГДЕ ЖЕ ЛАЗЕР?

Лазерные сварка и пайка выходят на первый план, когда дело доходит до соединения боковин и верхних панелей кузова. Варят лазером боковины только для «Тигуанов», а пайку используют на всех собираемых моделях при соединении крыши и панели багажного отсека с боковинами кузова. Отличия между сваркой и пайкой в том, что в первом случае в результате нагрева металлы между собой перемешиваются. Что касается лазерной пайки, то здесь используется специальная тонкая медная нить. Лазерный луч калибруют таким образом, дабы его «талия» — самое узкое и, соответственно, самое горячее место — пересекалась с нитью в месте пайки. Происходит нагрев до температуры меньше температуры плавления металлов, а нить благодаря смачиванию накапливается в полость между метлами, скрепляя их. Пайка производится с точностью до 0,3 мм. В среднем, на каждом автомобиле, сходящем с конвейера, пять метров линий лазерной пайки.

Тонкая золотистая полоска лазерной пайки на крыше седана Polo

Сразу после пайки, как и на других участках конвейера, производится контроль качества. Роботизированная промышленная «рука», вооружившись фотоэлементами, изучает шов. Если вдруг находится изъян, за дело берется другой робот, который шлифовальной машинкой снимает незначительную часть латуни, делая шов гладким и чистым.

«Клещи» для контактной точечной сварки

Кроме того, экспертная группа выборочно изымает с производственной линии сваренные и спаянные лазером компоненты, чтобы изучить их в лабораторных условиях. Выбранные детали разрезаются на части и запекаются в шайбе из композитного материала. Затем изделие полируется и изучается под микроскопом. Наконец, уже в покрасочном цехе шов покрывают слоем герметика.

Устройство калибруют, чтобы тонкая медная нить пересекалась в месте пайки с «талией» лазерного луча

Эта технология применяется на калужском заводе «Фольксваген» с самого его открытия. На предприятии расположено 5 герметичных кабин для лазерной пайки и 4 для лазерной сварки. Все они питаются от отдельных энергоисточников. Процесс полностью автоматизирован. Присутствие человека внутри боксов во время работы категорически воспрещено из соображений безопасности. Но благодаря видеокамерам, установленным в боксах, сотрудники могут наблюдать за производством.

Множественные срезы пайки крыши седана Polo, запеченные в «шайбе» из композитного материала

Преимущество использования лазерной пайки при соединении крыши с боковинами кузова — в сплошном прочном шве, позволяющем наилучшим образом герметизировать стыки. Важно и то, что швы от лазерной пайки и сварки более долговечные, коррозиестойкие, обладают большим запасом прочности, не требуют тщательной обработки и затрачивают меньше времени в производстве, чем аналоги.

Боковина кузова Volkswagen Tiguan после лазерной сварки ждет, когда ее извлекут из бокса

Но есть и нюансы. Казалось бы, раз лазерные швы эстетичны, надежны и прочны, то почему бы не расширить использование технологии на весь процесс сборки кузова? Ведь на данный момент, несмотря на наличие девяти лазерных кабин, основные работы по сварке деталей кузова ведутся контактной точечной сваркой, производимой как роботами, так и людьми. Теоретически увеличить объем сварки посредством лазера можно, закупив и установив больше дорогостоящего оборудования, но тогда производство станет нерентабельным. Сейчас лазер применяется настолько, насколько это необходимо как с экономической, так и с производственной точки зрения.

Как бы там ни было, после кузовного цеха кузов автомобиля отправляется в покрасочный. Там его погружают и проворачивают на 360 градусов в ваннах, где происходит процесс катафорезного грунтования, чтобы ни одна деталь не осталась «голой». Затем автомобилю придают цвет, распыляя внутри и снаружи краску. Доля человеческого труда при окраске есть, но она минимальна. Окрашенный кузов сушится, а после отправляется в распределительную зону, где ожидает своей очереди попадания на конвейер в монтажный цех. Впереди еще «свадьба» — соединение кузова с двигателем, коробкой и шасси, монтаж комплектующих, тесты и различные проверки, прежде чем автомобиль покинет завод.

5koleso.ru

Лазерная сварка кузова автомобиля, ее технология и подробное описание

Лазер считается устройством, при котором тепловая, электронная или химическая энергия преобразуется в электромагнитную энергию в виде лазерного луча. Такой процесс требует неизбежной потери энергии, однако главное преимущество лазерного луча заключается в том, что даже при больших потерях полученная энергия обладает весьма высоким качеством. Качество лазерной энергии определяет ее высокая концентрация, так что передачу энергии можно осуществить на довольно большие расстояния.

В качестве основных элементов лазера выступают генератор накачки и активная среда. В зависимости от вида активной среды различают газовые, полупроводниковые и твердотельные лазеры. Конструкцию типичного газового лазера составляет заполненная газом трубка, ограниченная с двух сторон зеркалами, расположенными параллельно друг другу. Благодаря возникновению электрического разряда, возникающего между электродами трубки, возбуждаются газовые молекулы, приводимые в движение быстрыми электронами. После возвращения в свое стабильное состояние молекулы осуществляют рождение квантов света. Этот процесс наблюдается в твердотельных лазерах. Кроме того, газовые лазеры спокойно продолжают функционировать в непрерывном режиме. Лазерная сварка кузова требует использования твердотельных лазеров или газовых лазеров импульсного непрерывного действия. Высокопрочная сварка кузова автомобиля проводится с применением лазера и представляет собой полностью автоматический процесс, что является главным достоинством использования лазерной сварки. Тот факт особенно учитывается для случаев, когда требуется осуществить соединение внешних панелей кузова. Здесь уже нужен не только чистый сварочный шов, но и как можно меньший перехлест панелей. Помимо того. Лазерная сварка может обеспечить высочайшую прочность соединений стыков панели.

Преимущества лазерной сварки кузова автомобиля. Лазерная сварка кузова автомобиля, ее технология и подробное описание ее преимуществ предоставляет широкий выбор возможностей для проведения качественных ремонтных работ. По сравнению с другими сварками чистовая обработка лазерной минимальна. Например, на машинах немецкого автопроизводителя наблюдается соединение боковых панелей кузова с порожками и верней частью стоек. При этом бесшовной сварки можно добиться только лазерным путем. Кроме того, лазерная сварка обладает предельно малой деформацией – это является немаловажным аспектом для деликатных конструкций автомобиля. Лазерным швам требуется минимальная последующая обработка, что может положительным образом сказаться на финансовых затратах, в любом случае они весьма ощутимо ударят по карману, если предпочесть обычную сварку лазерной. Герметичность шва, которая дается лазером, чрезвычайно велика. Особенно полезным будет его применение в авиационной и морской промышленности для сварочных работ элементов самолетов или кораблей. Если приступить к покраске кузова автомобиля, то лазерная сварка оставит после себя довольно хорошее состояние поверхности для осуществления последующей покраски. Для этого не потребуются какие-либо подготовительные этапы к сварке, которые, как правило, производятся специалистами перед покраской кузова или его составной части. Плюс ко всему, высокая прочность и качество сварки может гарантировать долговечность использования деталей автомобиля.

Применение лазерной сварки для кузовов. Лазерный луч расплавляет материал панелей, свариваемых друг с другом, также есть возможность при необходимости добавить сварочную проволоку. Использование сварочной проволоки в процессе работы позволяет свариваемому шву защищаться инертным газом. Это осуществляется с той целью, чтобы предотвратить химические реакции металла с элементами окружающего воздуха. Лазерная сварка, однако, применяется только для сварки деталей из стали, при этом не требуется защита от коррозии. При обычных сварках в обязательном порядке проводятся процедуры по защите от коррозии, в то время как применение лазерной сварки устраняет угрозу без дополнительных работ.

20-01-2012, 02:00 | Луговой Сергей Владимирович

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ

portalvaz.ru

Лазерная сварка кузова автомобиля

Лазерная пайка и сварка кузовов - преимущества - журнал За рулем

Непонятные иероглифы на фотографии — это не древние письмена, а тонкие срезы с кузовного шва, которые мне подарили заводские инженеры. Чтобы было удобнее разглядывать под микроскопом, их закрепили на пластиковой шайбе. Приглядитесь: детали кузовного проката — стального цвета, а медь — желтого. Почему не видно следов сварки?

Технарям известно, что сплошными швами кузов автомобиля сварить практически невозможно: сильный нагрев металла вызывает коробление. Поэтому варят точечно. Возьмем, например, стык крыши с боковинами. Обычно места контакта промазаны мастикой-герметиком, и всё это прикрыто декоративными накладками. Но Volkswagen не использует традиционную точечную сварку для крепления крыши. В ходу оригинальный метод, который называется лазерной пайкой. Стальные листы лишь нагревают лучом лазера, но не доводят до температуры плавления, а соединяет их расплавленная тем же лучом медная проволока.

Лазерная пайка — полностью автоматическая операция, которую производят роботы в закрытой камере.

Лазерная пайка — полностью автоматическая операция, которую производят роботы в закрытой камере.

Вот крышу фиксируют клеем на боковинах, уже приваренных к основанию, после чего собранный кузов отправляется в камеру, где происходит пайка. Процесс автоматизирован, я наблюдаю за ним на экране монитора — свечение лазера вредно для глаз. Внутри камеры смонтирован источник излучения, от которого по трем световодам лучи попадают в сварочно-лазерную голову. Там они собираются воедино и под прямым углом фокусируются на место соединения деталей. Еще в «голове» стоит автоматика для подачи медной проволоки к точке фокусировки. Плавное движение вдоль шва обеспечивает универсальный промышленный робот — «голова» закреплена на манипуляторе фирмы Fanuc или Kuka.

Перед окраской шов шлифуют. После механической обработки он получается таким гладким, что можно грунтовать и красить без выравнивания шпаклевочными составами. За рубежом так и делают. Но автомобили калужского производства — особенные. У нас учитывают жесткие условия эксплуатации и наносят-таки перед окраской тонкий слой герметика.

Кузов Polo: манипулятором устанавливают крышу, через несколько минут она будет припаяна к боковинам.

Кузов Polo: манипулятором устанавливают крышу, через несколько минут она будет припаяна к боковинам.

Материалы по теме

Ровная крыша без объемных сточных желобов и пластиковых накладок — не единственный и не главный плюс технологии. Вместо точек сварки автомобиль в нескольких критических местах получает сплошные герметичные швы, а значит — надежность и коррозионную стойкость соединений. Надо ли напоминать, что крепко соединенные детали — это высокая жесткость кузова и, следовательно, хорошая управляемость автомобиля, а также безопасность — как пассивная, так и активная? Есть у лазерной технологии и чисто производственные преимущества: более простой крой стальных листов в местах сопряжения, высокая скорость соединения деталей, уменьшение общего числа точек сварки, снижение массы кузова.

Лазерная пайка крыши применяется для всего модельного ряда автомобилей, выпускаемых в Калуге, - это не только Volkswagen, но и Skoda. У кроссовера Tiguan как старого, так и нового поколения паяные швы — еще и в обрамлении проема пятой двери: в местах, где боковины соединяются со сточными желобами задних стоек.

Volkswagen Tiguan: лазерной пайкой соединяют боковину с обрамлением проема пятой двери. Пока пропаивают только относительно прямые швы.

Volkswagen Tiguan: лазерной пайкой соединяют боковину с обрамлением проема пятой двери. Пока пропаивают только относительно прямые швы.

 После минимальной механической обработки сплошной шов лазерной пайки пригоден к окраске без шпаклевания.

После минимальной механической обработки сплошной шов лазерной пайки пригоден к окраске без шпаклевания.

 Лазерной сваркой с расплавлением металла соединяют детали обрамления дверных проемов. Такое соединение прочнее традиционного.

Лазерной сваркой с расплавлением металла соединяют детали обрамления дверных проемов. Такое соединение прочнее традиционного.

Лазер используют не только для пайки, но и для сварки. Тут медная проволока уже не нужна, поскольку луч разогревает стальные детали до температуры плавления. В этом случае закрепленная на промышленном роботе «голова» не делает сплошных швов. Если результат классической сварки напоминает точечный пунктир, то лазерный шов похож на штриховой пунктир. Чем он лучше? Соединение деталей получается более прочным. Такую сварку применяют в передних и задних проемах дверей кроссовера Tiguan.

Конечно, Volkswagen не монополист лазерных технологий в производстве кузовов. И пайка, и сварка используются, скажем, в кабриолете Volvo С70, который разрабатывался совместно с ателье Pininfarina. Заслуга Фольксвагена — в широком применении лазерных технологий в производстве массовых автомобилей. Какой кабриолет сравнится по объемам выпуска с малолитражками Volkswagen Polo или Skoda Rapid?

Для оценки качества пайки делают срезы шва и изучают их под микроскопом. Хорошо видно, что пайка соединяет детали встык, а не внахлёст.

Для оценки качества пайки делают срезы шва и изучают их под микроскопом. Хорошо видно, что пайка соединяет детали встык, а не внахлёст.

Материалы по теме

Неужели всё идеально и у передового способа соединения нет недостатков? Конечно, есть. Лазерные пайка и сварка — чисто заводские технологии, их нельзя воспроизвести в условиях сервиса. Если, не дай бог, понадобилась замена детали кузова, используют традиционные технологии — и в проемах дверей, и на крыше. Мастерам не позавидуешь: после окраски традиционный сварной шов должен быть внешне столь же аккуратным, как лазерный. Зато при покупке машины на вторичном рынке легко определить, побывал ли приглянувшийся Volkswagen в серьезной аварии, - если знаешь, какие швы сделаны на заводе с использованием лазера.

Еще один технологический нюанс относится только к пайке. Пока ее применяют лишь на относительно ровных швах. Посмотрите на фотографию проема пятой двери: пропаян только ровный участок. А там, где боковина сильно изгибается, есть щель, которую потом закроют герметиком. Но технология совершенствуется, и не за горами время, когда начнут паять швы сложной конфигурации. Другое дело, что сплошные швы нужны не везде. При нагрузках некоторых видов пунктирный шов будет держать, а сплошной может лопнуть. Поэтому будущее — за разнообразием способов соединения, за сочетанием традиционных и передовых технологий.

Как сваривают кузова Фольксвагенов и Шкод в Калуге

Фото: Вадим Крючков, Андрей Гордасевич

Ошибка в тексте? Выделите её мышкой! И нажмите: Ctrl + Enter

www.zr.ru

Что может лазер: сварка VW Polo в Калуге

«Не снимаем защитные очки во избежание попадания искр в глаз и ходим строго по пешеходной зоне!» — важное напутствие от моего проводника перед прогулкой по цехам завода. И словно в подтверждение сказанных слов, вплотную к безопасной зоне проехал автономный грузовой шатл, везущий за собой состав из тележек, под завязку нагруженных комплектующими. Сразу за ним, в сопровождении гитарного соло, звучащего на всю округу из одной-единственной колонки, выехал второй беспилотник. «О, мы специально включаем на них музыку, чтобы рабочие слышали их приближение», — пояснили мне в ответ на вздернутые от удивления брови.

Установка панели крыши перед отправкой кузова в бокс лазерной пайки

Безопасность на калужском предприятии Volkswagen Group Rus, где трудятся порядка четырех тысяч сотрудников, вынесена на первое место. Обязательно ношение очков. На всей территории завода действуют правила дорожного движения. Автоматизированные тележки оснащены сенсорами, определяющими препятствия на пути, а производственная линия в кузовном цехе оборудована сканерами, останавливающими конвейер, если в неположенной зоне оказался человек.

Роботы, оснащенные фотоэлементами, проверяют качество сваренной платформы

За две смены, каждая из которых длится восемь часов, на заводе собирают порядка 480 автомобилей. Это седан Polo, кроссовер Tiguan первого поколения и лифтбэк Skoda Rapid. А в скором времени к ним добавится и новый «Тигуан». Путь каждого автомобиля начинается с рулона оцинкованного металла, который нарезается и отправляется на штамповку. После штамповки детали поступают на производственную линию завода.

Беспилотные шатлы развозят по заводу детали

ИСКРЫ И МЕТАЛЛ

Работа в кузовном цехе кипит, замирая лишь на время обеденных перерывов. Роботы и люди собирают платформу автомобилей, боковины кузова и другие элементы, используя метод точечной сварки. Сборка начинается с днища. Выштампованные из листов оцинкованного металла детали соединяются, затем два электрода из сплава меди направляют электрический ток в одну точку, расплавляя металл и образуя шов. Таким образом, огромная энергия в течение микросекунды концентрируется в одной точке, не нагревая остальную часть листа.

Ультразвуковая экспертиза сварных точек требует от специалиста максимальной усидчивости и внимательности

Каждая собранная платформа проходит лазерное измерение. Помимо этого, контроль качества проверяется роботами, оборудованными фотоэлементами. Они определяют брак и передают данные специалисту, который оценивает деталь и принимает решение об утилизации. Стоит, правда, отметить, что с момента открытия завода таких дефектов, чтобы потребовалась утилизация, выявлено не было. В зависимости от модели, по каждому кузову делают порядка 50 фотографий. И все они хранятся в базе в течение десяти лет. Помимо контроля фотоэлементами, с производственной линии выборочно снимаются детали и отправляются на ультразвуковую экспертизу сварных точек. Обученный специалист, используя контроллер, проверяет ультразвуком порядка 100 точек в час. К примеру, на одном только «Тигуане» насчитывается 5166 сварных точек. Если из них не более 12 окажутся дефектными, то результат оценивается близким к идеальному.

Шов от лазерной сварки на боковине кузова кроссовера Tiguan

ЭТО ВСЕ ЗДОРОВО, НО ГДЕ ЖЕ ЛАЗЕР?

Лазерные сварка и пайка выходят на первый план, когда дело доходит до соединения боковин и верхних панелей кузова. Варят лазером боковины только для «Тигуанов», а пайку используют на всех собираемых моделях при соединении крыши и панели багажного отсека с боковинами кузова. Отличия между сваркой и пайкой в том, что в первом случае в результате нагрева металлы между собой перемешиваются. Что касается лазерной пайки, то здесь используется специальная тонкая медная нить. Лазерный луч калибруют таким образом, дабы его «талия» — самое узкое и, соответственно, самое горячее место — пересекалась с нитью в месте пайки. Происходит нагрев до температуры меньше температуры плавления металлов, а нить благодаря смачиванию накапливается в полость между метлами, скрепляя их. Пайка производится с точностью до 0,3 мм. В среднем, на каждом автомобиле, сходящем с конвейера, пять метров линий лазерной пайки.

Тонкая золотистая полоска лазерной пайки на крыше седана Polo

Сразу после пайки, как и на других участках конвейера, производится контроль качества. Роботизированная промышленная «рука», вооружившись фотоэлементами, изучает шов. Если вдруг находится изъян, за дело берется другой робот, который шлифовальной машинкой снимает незначительную часть латуни, делая шов гладким и чистым.

«Клещи» для контактной точечной сварки

Кроме того, экспертная группа выборочно изымает с производственной линии сваренные и спаянные лазером компоненты, чтобы изучить их в лабораторных условиях. Выбранные детали разрезаются на части и запекаются в шайбе из композитного материала. Затем изделие полируется и изучается под микроскопом. Наконец, уже в покрасочном цехе шов покрывают слоем герметика.

Устройство калибруют, чтобы тонкая медная нить пересекалась в месте пайки с «талией» лазерного луча

Эта технология применяется на калужском заводе «Фольксваген» с самого его открытия. На предприятии расположено 5 герметичных кабин для лазерной пайки и 4 для лазерной сварки. Все они питаются от отдельных энергоисточников. Процесс полностью автоматизирован. Присутствие человека внутри боксов во время работы категорически воспрещено из соображений безопасности. Но благодаря видеокамерам, установленным в боксах, сотрудники могут наблюдать за производством.

Множественные срезы пайки крыши седана Polo, запеченные в «шайбе» из композитного материала

Преимущество использования лазерной пайки при соединении крыши с боковинами кузова — в сплошном прочном шве, позволяющем наилучшим образом герметизировать стыки. Важно и то, что швы от лазерной пайки и сварки более долговечные, коррозиестойкие, обладают большим запасом прочности, не требуют тщательной обработки и затрачивают меньше времени в производстве, чем аналоги.

Боковина кузова Volkswagen Tiguan после лазерной сварки ждет, когда ее извлекут из бокса

Но есть и нюансы. Казалось бы, раз лазерные швы эстетичны, надежны и прочны, то почему бы не расширить использование технологии на весь процесс сборки кузова? Ведь на данный момент, несмотря на наличие девяти лазерных кабин, основные работы по сварке деталей кузова ведутся контактной точечной сваркой, производимой как роботами, так и людьми. Теоретически увеличить объем сварки посредством лазера можно, закупив и установив больше дорогостоящего оборудования, но тогда производство станет нерентабельным. Сейчас лазер применяется настолько, насколько это необходимо как с экономической, так и с производственной точки зрения.

Как бы там ни было, после кузовного цеха кузов автомобиля отправляется в покрасочный. Там его погружают и проворачивают на 360 градусов в ваннах, где происходит процесс катафорезного грунтования, чтобы ни одна деталь не осталась «голой». Затем автомобилю придают цвет, распыляя внутри и снаружи краску. Доля человеческого труда при окраске есть, но она минимальна. Окрашенный кузов сушится, а после отправляется в распределительную зону, где ожидает своей очереди попадания на конвейер в монтажный цех. Впереди еще «свадьба» — соединение кузова с двигателем, коробкой и шасси, монтаж комплектующих, тесты и различные проверки, прежде чем автомобиль покинет завод.

5koleso.ru

Как сваривают кузова Фольксвагенов и Шкод в Калуге

Непонятные иероглифы на фотографии — это не древние письмена, а тонкие срезы с кузовного шва, которые мне подарили заводские инженеры. Чтобы было удобнее разглядывать под микроскопом, их закрепили на пластиковой шайбе. Приглядитесь: детали кузовного проката — стального цвета, а медь — желтого. Почему не видно следов сварки?

Технарям известно, что сплошными швами кузов автомобиля сварить практически невозможно: сильный нагрев металла вызывает коробление. Поэтому варят точечно. Возьмем, например, стык крыши с боковинами. Обычно места контакта промазаны мастикой-герметиком, и всё это прикрыто декоративными накладками. Но Volkswagen не использует традиционную точечную сварку для крепления крыши. В ходу оригинальный метод, который называется лазерной пайкой. Стальные листы лишь нагревают лучом лазера, но не доводят до температуры плавления, а соединяет их расплавленная тем же лучом медная проволока.

Лазерная пайка — полностью автоматическая операция, которую производят роботы в закрытой камере.

Вот крышу фиксируют клеем на боковинах, уже приваренных к основанию, после чего собранный кузов отправляется в камеру, где происходит пайка. Процесс автоматизирован, я наблюдаю за ним на экране монитора — свечение лазера вредно для глаз. Внутри камеры смонтирован источник излучения, от которого по трем световодам лучи попадают в сварочно-лазерную голову. Там они собираются воедино и под прямым углом фокусируются на место соединения деталей. Еще в «голове» стоит автоматика для подачи медной проволоки к точке фокусировки. Плавное движение вдоль шва обеспечивает универсальный промышленный робот — «голова» закреплена на манипуляторе фирмы Fanuc или Kuka.

Перед окраской шов шлифуют. После механической обработки он получается таким гладким, что можно грунтовать и красить без выравнивания шпаклевочными составами. За рубежом так и делают. Но автомобили калужского производства — особенные. У нас учитывают жесткие условия эксплуатации и наносят-таки перед окраской тонкий слой герметика.

Кузов Polo: манипулятором устанавливают крышу, через несколько минут она будет припаяна к боковинам.

Ровная крыша без объемных сточных желобов и пластиковых накладок — не единственный и не главный плюс технологии. Вместо точек сварки автомобиль в нескольких критических местах получает сплошные герметичные швы, а значит — надежность и коррозионную стойкость соединений. Надо ли напоминать, что крепко соединенные детали — это высокая жесткость кузова и, следовательно, хорошая управляемость автомобиля, а также безопасность — как пассивная, так и активная? Есть у лазерной технологии и чисто производственные преимущества: более простой крой стальных листов в местах сопряжения, высокая скорость соединения деталей, уменьшение общего числа точек сварки, снижение массы кузова.

Лазерная пайка крыши применяется для всего модельного ряда автомобилей, выпускаемых в Калуге, - это не только Volkswagen, но и Skoda. У кроссовера Tiguan как старого, так и нового поколения паяные швы — еще и в обрамлении проема пятой двери: в местах, где боковины соединяются со сточными желобами задних стоек.

Volkswagen Tiguan: лазерной пайкой соединяют боковину с обрамлением проема пятой двери. Пока пропаивают только относительно прямые швы.

После минимальной механической обработки сплошной шов лазерной пайки пригоден к окраске без шпаклевания.

Лазерной сваркой с расплавлением металла соединяют детали обрамления дверных проемов. Такое соединение прочнее традиционного.

Лазер используют не только для пайки, но и для сварки. Тут медная проволока уже не нужна, поскольку луч разогревает стальные детали до температуры плавления. В этом случае закрепленная на промышленном роботе «голова» не делает сплошных швов. Если результат классической сварки напоминает точечный пунктир, то лазерный шов похож на штриховой пунктир. Чем он лучше? Соединение деталей получается более прочным. Такую сварку применяют в передних и задних проемах дверей кроссовера Tiguan.

Конечно, Volkswagen не монополист лазерных технологий в производстве кузовов. И пайка, и сварка используются, скажем, в кабриолете Volvo С70, который разрабатывался совместно с ателье Pininfarina. Заслуга Фольксвагена — в широком применении лазерных технологий в производстве массовых автомобилей. Какой кабриолет сравнится по объемам выпуска с малолитражками Volkswagen Polo или Skoda Rapid?

Для оценки качества пайки делают срезы шва и изучают их под микроскопом. Хорошо видно, что пайка соединяет детали встык, а не внахлёст.

Неужели всё идеально и у передового способа соединения нет недостатков? Конечно, есть. Лазерные пайка и сварка — чисто заводские технологии, их нельзя воспроизвести в условиях сервиса. Если, не дай бог, понадобилась замена детали кузова, используют традиционные технологии — и в проемах дверей, и на крыше. Мастерам не позавидуешь: после окраски традиционный сварной шов должен быть внешне столь же аккуратным, как лазерный. Зато при покупке машины на вторичном рынке легко определить, побывал ли приглянувшийся Volkswagen в серьезной аварии, - если знаешь, какие швы сделаны на заводе с использованием лазера.

Еще один технологический нюанс относится только к пайке. Пока ее применяют лишь на относительно ровных швах. Посмотрите на фотографию проема пятой двери: пропаян только ровный участок. А там, где боковина сильно изгибается, есть щель, которую потом закроют герметиком. Но технология совершенствуется, и не за горами время, когда начнут паять швы сложной конфигурации. Другое дело, что сплошные швы нужны не везде. При нагрузках некоторых видов пунктирный шов будет держать, а сплошной может лопнуть. Поэтому будущее — за разнообразием способов соединения, за сочетанием традиционных и передовых технологий.

Источник

Опубликовано 28.12.2016 в 22:01

Page 2

Автор фото: фирма-производитель Как известно в мире есть две компании Volvo : Volvo Car, принадлежащая Geely и Volvo Group (Volvo AB), производящая грузовики и автобусы под брендами Volvo, Renault , Mack, Nissan Diesel и еще более экзотических Prevost и Nova Bus. В Geely, кот…

4kolesa.mirtesen.ru

лазерная сварка

Наш сервис CarVista поможет вам найти автосервис, который предложит минимальную цену на услугу по лазерной сварке кузова, рядом с вашим домом. Оставьте заявку на ремонт у нас и получите гарантированную скидку на ремонт до 40%!

Влияние погодных факторов, вызывающих коррозию, механические повреждения при ДТП – одни из самых популярных причин лазерной сварки при ремонте кузовов авто. Хотя потери тепла при преобразовании химической энергии в электромагнитную высокие, достоинства лазера сложно переоценить. Главные из них: быстрая пайка, прочность швов, невидимость соединений невооруженным глазом. Но как правильно использовать лазер для проведения кузовного ремонта?

Особенности использования лазера при ремонте кузова

Корпус машины состоит не из цельного куска металла, а из скрепленных между собой фрагментов. Именно они чаще всего отделяются друг от друга при жестком столкновении. Лазерная сварка кузова автомобиля позволяет при небольших повреждениях соединить элементы с помощью сфокусированного пучка. В чем особенность высокотехнологичного метода?

  • Расплавляя металл, луч предоставляет возможность использовать сварочную проволоку. Она защищает шов инертным газом и предотвращает разрушение металла.
  • Лазерный пучок – надежная защита от коррозии. В отличие от традиционных методов пайки, использование лазера позволяет не применять дополнительные антикоррозийные покрытия.

Достоинства лазерной сварки кузова автомобиля

Несмотря на энергозатратность мероприятия и обязательное наличие вакуума, лазерная сварка при ремонте кузовов авто получает все большее распространение, поэтому входит в услуги большинства автомастерских. Затраты сопоставимы с расходами традиционных методов, а результат превосходит ожидания взыскательных автовладельцев. Среди неоспоримых преимуществ применения лазера необходимо отметить следующие факторы:

  • Тонкий шов легок при финишной обработке.
  • Минимальная деформация облегчает покраску.
  • Высокая плотность – залог долговечности шва.
  • Параметры сварки регулируются в широком диапазоне.

Шов, образующийся после лазерной сварки, тонок, прочен и герметичен. Неслучайно именно этот метод пайки используется в космической отрасли, кораблестроении, авиации. Отсутствие подготовительных процедур и полностью автоматизированный процесс ускоряет работу и минимизирует затраты заказчика. Поэтому при повреждении кузова авто сделать сварку лазером – это отличное решение!

carvista.ru

www.samsvar.ru

лазерная сварка

Наш сервис CarVista поможет вам найти автосервис, который предложит минимальную цену на услугу по лазерной сварке кузова, рядом с вашим домом. Оставьте заявку на ремонт у нас и получите гарантированную скидку на ремонт до 40%!

Почему с нами ВЫГОДНО

Бесплатная оценка стоимости ремонта

Гарантия минимальной цены

Только надежные и проверенные СТО

Влияние погодных факторов, вызывающих коррозию, механические повреждения при ДТП – одни из самых популярных причин лазерной сварки при ремонте кузовов авто. Хотя потери тепла при преобразовании химической энергии в электромагнитную высокие, достоинства лазера сложно переоценить. Главные из них: быстрая пайка, прочность швов, невидимость соединений невооруженным глазом. Но как правильно использовать лазер для проведения кузовного ремонта?

Особенности использования лазера при ремонте кузова

Корпус машины состоит не из цельного куска металла, а из скрепленных между собой фрагментов. Именно они чаще всего отделяются друг от друга при жестком столкновении. Лазерная сварка кузова автомобиля позволяет при небольших повреждениях соединить элементы с помощью сфокусированного пучка. В чем особенность высокотехнологичного метода?

  • Расплавляя металл, луч предоставляет возможность использовать сварочную проволоку. Она защищает шов инертным газом и предотвращает разрушение металла.
  • Лазерный пучок – надежная защита от коррозии. В отличие от традиционных методов пайки, использование лазера позволяет не применять дополнительные антикоррозийные покрытия.

Достоинства лазерной сварки кузова автомобиля

Несмотря на энергозатратность мероприятия и обязательное наличие вакуума, лазерная сварка при ремонте кузовов авто получает все большее распространение, поэтому входит в услуги большинства автомастерских. Затраты сопоставимы с расходами традиционных методов, а результат превосходит ожидания взыскательных автовладельцев. Среди неоспоримых преимуществ применения лазера необходимо отметить следующие факторы:

  • Тонкий шов легок при финишной обработке.
  • Минимальная деформация облегчает покраску.
  • Высокая плотность – залог долговечности шва.
  • Параметры сварки регулируются в широком диапазоне.

Шов, образующийся после лазерной сварки, тонок, прочен и герметичен. Неслучайно именно этот метод пайки используется в космической отрасли, кораблестроении, авиации. Отсутствие подготовительных процедур и полностью автоматизированный процесс ускоряет работу и минимизирует затраты заказчика. Поэтому при повреждении кузова авто сделать сварку лазером – это отличное решение!

carvista.ru

Лазерная сварка. Технология и описание.

Эффективность использования лазерного луча для процесса сварки обусловлена высокой концентрацией энергии в пятне источника лазерного излучения. Это позволяет использовать лазерную сварку для получения наиболее качественных швов. Малый размер лазерного пятна позволяет получать тонкие швы высокого качества, не применяя дополнительный материал для процесса сварки.Лазер имеет более эффективную способность к фокусировке оптическими линзами, так как лазерный поток монохроматичен, имеет одну интерференционную фракцию и одинаковую длину волны, в то время, как световой поток имеет несколько фракций с различными длинами волн. Когерентность потока означает способность лазерного луча к резонансу, который увеличивает мощность потока. Для этого в сварочных аппаратах лазерной сварки применяются резонаторы колебаний магнитных полей, которые так же позволяют усиливать и уменьшать поток по площади.

По виду сварочные лазеры различают на твердотельные и лазеры с газовой прокачкой.Твердотельный лазер представляет собой трубку, которая внутри покрыта зеркальной поверхностью – зеркалом насыщения.В центре трубки находится цилиндрический трубчатый рубин, который и является преломляющей линзой для образования лазерного луча.На внешний контур подаются токи возбуждения, которые подаются так же и на лампу возбуждения, создающую кратковременные высокочастотные световые импульсы. Эти импульсы аккумулируются рубиновой трубкой.После этого, внутри рубина формируется ионизированный лазерный пучок. Далее лазерный луч выгоняется направленным магнитным полем.Отличительная черта таких лазеров – малая мощность луча, поэтому область применения такой сварки – работа с малогабаритными и легкоплавкими деталями.Твердотельные лазеры нашли активное применение в микроэлектронной промышленности: изготовление микросхем, микро распределителей, диодов и тиристоров.Газовые лазеры обладают намного большей мощностью. Их отличительной чертой от твердотельных лазеров является то что полость отражательной трубки заполнена смесью ионизирующего газа, как правило, СО2+N2+Не.Схема работы такого лазера не отличается сложностью: в трубке расположены два электрода, которые и являются возбудителями для образования направленного лазерного заряда в газе, а сам луч направляется магнитными полями высокой мощности.Такие сварочные аппараты оснащаются водяной системой охлаждения, так как рабочая полость с газом разогревается от импульсного воздействия электродов.Газодинамические лазеры по своему устройству похожи на обычные газовые лазеры, но в данном случае газ в номинальной температуре 10 000 градусов по Цельсию подается через сопло Лаваля, где он ионизируется и превращается в лазерный поток ионов газа.

Для производства сварочных работ лазером не требуется вакуум, подойдут и обычные атмосферные условия.Обычно защиту сварочной ванны производят аргоном, но есть один нюанс: во время взаимодействия металлов и лазера происходит расплав металла и его испарение.Это может привести к тому, что лазерный луч начнет экранировать и преломляться, нарушая сварной шов. Чтобы этого избежать в рабочую зону принудительно подается гелий – газ, способный гасить возможные плазмообразования и испарения металла. Лазерный луч несколько углубляется в стыкующиеся кромки, создавая из них припой.С помощью такой технологии можно добиться "кинжальной" тонкости и ровности шва, к тому же весь процесс лазерной сварки полностью автоматизирован.

Самым явным преимуществом лазерной сварки является возможность дозировать подаваемую энергию в очень широком диапазоне. Это позволяет создавать высококачественные сварные соединения любых поверхностей.С помощью газовых лазеров можно получить большую глубину оплавления, при этом термическое повреждение не расходится в ширь, что очень важно при производстве радиотехнических деталей малого размера. Управление лазерным потоком с помощью системы зеркал и отражателей позволяет достигать труднодоступных мест и участков.

Преимущества лазерной сварки кузова автомобиля.

Лазерная сварка кузова автомобиля предоставляет широкий выбор возможностей для проведения качественных ремонтных работ. В сравнении с другими сварками чистовая обработка лазерной минимальна. Например, на автомобилях немецкого концерна Volkswagen применяется соединение боковых панелей кузова с порогами и верней частью стоек. Такой бесшовной сварки можно добиться только при помощи лазера. Кроме того, лазерная сварка обладает предельно малой деформацией – это является важным аспектом для деликатных конструкций автомобиля. Лазерным швам требуется минимальная последующая обработка, что положительным образом сказывается на финансовых затратах.Герметичность шва, выполненная лазером, чрезвычайно велика. Особенно полезным будет его применение в авиационной и морской промышленности для сварочных работ элементов самолетов или судов.Если приступить к покраске кузова автомобиля, то лазерная сварка оставит после себя довольно хорошее состояние поверхности для осуществления последующей покраски. Для этого не потребуются какие-либо подготовительные этапы, которые, как правило, выполняются перед покраской кузова или его составной части. Плюс ко всему, высокая прочность и качество сварки может гарантировать долговечность использования деталей автомобиля.

autoevo.net