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激光助力汽车轻量化发展

By 密西西比河 •  2018-07-04 22:01 •  13次点击 短消息

高性能红外、激光与传感光电器件在汽车领域的广泛应用 在线研讨会

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“汽车轻量化”的意义不只是简单的减重,而是在保证汽车安全性和品质的前提下,将更多的新材料新结构和新工艺用在汽车的功能件上,不仅使性能更加优异,同时使重量更轻,对于焊接工艺要具备可靠性和安全性。

—— IPG应用部经理,张婧博士


“中国制造2025”规划中明确要求,到2020年通过高强度钢、铝镁合金等复合材料在汽车上的应用,实现平均整车减重目标5%至20%。轻量化成为汽车产业发展的重要方向,对于节省能源和保护环境都有着非常重要的意义。



汽车轻量化需要全面考虑安全、排量、性能三者之间的平衡,根据实际情况作出方案工艺上的取舍。通行的实现方式可有如下几种:使用高强度钢、镁、铝、复合材料这些轻量化材料;从设计结构或链接工艺出发,采用合理的减重方案。


激光十分适用于对热量敏感的高强度材料进行焊接加工,因此在汽车加工领域得到了广泛应用。


过去,汽车零部件很多都是用二氧化碳激光加工。而现在,固体的激光器取代二氧化碳,这是零部件焊接的一个趋势,特别是对于北美市场很多新的燃油传动装置开始慢慢进入市场,会考虑用一些新的更经济更可靠的方法,来取代原有加工设备。而采用光纤激光器取代二氧化碳激光器,不但可以得到非常可靠的焊接质量,而且取消了氦气保护步骤,极大的节省了成本。


汽车内部细小的机械部件看起来似乎比较简单,因为不是铝、镁或者复合材料等比较新型的材料,但实际上,传动系统的材料也是不断在升级的,越来越多的高合金元素,甚至渗碳或者渗碳氮部件用于这些零部件中,所以说焊接的时候,裂纹的敏感性非常高。


光纤激光在汽车座椅上也是一个重要的应用,座椅在汽车的安全等级里面是十级,它对焊缝的可靠性,还有工艺的鲁棒性要求,都非常高。



汽车轻量化发展不是简单地减轻汽车重量,质量降低、结构优化、安全性能提高、以及成本降低才是轻量化的目标方向。汽车轻量化,有利于减少汽车油耗和排放,对节能环保而言,具有长远意义。


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