激光焊接技术具有焊接工艺效率高、灵活性好的特点。在汽车制造过程中，可用于汽车车身的焊接和各种汽车零部件的焊接，降低汽车车身的整体重量，提高车身的装配精度，满足提高汽车制造轻量化和安全性能的需要，降低汽车制造的装配成本和冲压成本，提高车身的一体化程度。因此，如何积极有效地应用激光焊接技术已成为汽车制造商需要考虑的问题。下面将讨论激光焊接技术的应用。塑料激光焊接和超声波焊接。
激光焊接，其本质属于熔融焊接技术，以激光束为主要能源，通过一定的冲击力，完成焊件的焊接工作。激光束的产生需要通过光学振荡器来实现。大功率激光束作用于金属表面后，可以快速蒸发金属。当熔融金属液体包裹在蒸发孔中时，可以在应力反应和加热冷却方法下形成焊缝，最终完成金属的焊接工作。需要注意的是，激光束在不同的功率下密度不同，这也会影响焊缝的深度。随着激光束密度的提高，熔化深度会增加，焊缝会更深。相反，熔深会降低，熔深会更浅。激光塑料焊接。
激光焊接技术的优点在当前的汽车制造中起着重要的作用。主要表现在以下几个方面：实际焊接热影响范围小，变形量低。焊接质量和精度高，能在保证质量的前提下保证美观。具体焊接操作灵活，效率高，能满足企业需求。施工噪音小，节能效果好。适用于焊接质地脆、强度高、熔点高的材料。具体见表1。
表1不同焊接技术得分的比较
手持式激光塑料焊接。
然而，激光焊接技术也存在一些缺陷，具体表现为：焊接位置要求高，需要注意焊接要求的范围。不适用于厚度较大的材料。当焊接材料具有高导热性时，会影响焊接效果。能量转换效率低，焊接管凝固时间快，在一定程度上限制了焊接效果。海宾斯塑料激光焊接机。
2．激光焊接技术的实际应用欧卡德塑料激光焊接机。
在激光焊接技术中，激光自熔焊接是指在熔化和冷却过程中凝结成一个整体，完成有效焊接的两个或多个焊接部分。无需添加焊剂即可完成激光自熔焊接，可节省焊接成本。在具体操作中，在激光束的作用下，焊接部分的表面温度在短时间内达到沸点，金属蒸化会产生孔，如图1所示，金属蒸汽的反冲压力与液态金属的表面张力和重力达到平衡后，孔不再加深，激光深熔焊接在深度稳定的孔闭合后完成。目前，激光自熔焊接在汽车制造中应用广泛，常用于车身拼焊、组焊和零件焊接。目前，在大众品牌的迈腾、途观和速腾产品中，侧焊采用自熔焊接。在标志和雪铁龙的一些车型中，激光自熔焊接也用于门的焊接。此外，根据焊缝的类型，一般有单直焊缝、复数焊缝和非直焊缝。由于单个焊缝的生产工艺简单，已被广泛使用。
德国大众最早在1985年用激光拼接焊接Audi车型底盘，1986年日本丰田用加丝激光焊接焊接车身侧框。激光拼焊技术在北美的大规模应用是在1993年，当时美国提出了2毫米工程，以提高美国汽车与日本汽车的竞争力。到目前为止，世界上几乎所有著名的汽车制造商都采用了大量的激光焊接技术，包括车身侧框架、车门内板、挡风玻璃窗框、车轮盖板、底板、中间柱等。
美国也是第一个将高功率激光器引入汽车工业的国家。美国汽车工业中心底特律地区有数十个激光加工站，用于切割汽车金属部件和焊接齿轮，将汽车改造从5年缩短到2年。美国通用汽车公司已经使用了20多条激光加工生产线，美国福特汽车公司使用ND:YAG激光器结合工业机器人焊接车身，大大降低了制造成本。2000年，美国三大汽车公司50%的电阻点焊生产线被激光焊接生产线取代。塑料激光焊接的应用。
在日本，激光焊接在生产线上的成功应用引起了世界的关注。例如，激光焊接后冲压成型的新方法已经被世界上大多数汽车制造商所模仿。世界上许多著名的汽车公司都建立了特殊的激光焊接生产线：Thysen钢铁公司的汽车底板焊接生产线、大众汽车厂的齿轮激光加工生产线、梅赛德斯-奔驰汽车厂的18个工厂中有8个安装了激光加工设备。
图1激光自熔焊接原理图塑料激光焊接机。
在激光焊接技术中，激光填充钢丝焊接的原理是通过激光束熔化填充的焊接材料，在焊缝中添加特定的焊接材料，形成焊接接头。与传统的非填充焊接方法相比，激光填充焊接具有明显的优势，不仅可以扩大激光焊接的使用范围，而且可以在较小的功率下完成厚板的焊接，具有较高的焊接效果。需要注意的是，在激光填充焊接的应用中，不仅要熔化焊丝，还要熔化母材，从而在母材上产生小孔，使焊丝与母材充分融合，产生新的混合熔池。混合熔池与焊丝和母材有明显差异，可以改善母材本身的一些性能缺陷。使用成分合理的焊丝作为填充材料后，保证焊缝具有较高的耐磨性和耐腐蚀性。
在激光焊接中，激光电弧复合焊接的原理是将激光热源与电弧结合起来，在熔池上共同工作，然后实现焊接。焊接原理如图2所示，具有变形小、速度快、适应性高的特点。
激光焊接塑料常见问题。
激光电弧复合焊接原理图2
激光电弧复合焊接工艺在德国奥迪系列汽车的生产中应用于最关键的全铝车身焊接。该车身是第二代豪华奥迪A8系列车身，追求冲击安全性和抗扭曲变形。激光电弧复合焊缝满足所有要求，具有韧性强、强度高、熔深大的特点。为了满足客户对这款车的高期望，每一个细节都要精益求精，保证汽车的制造质量。激光混合焊接的窄焊缝可以满足对外观要求较高的工件，因此车身框架顶部的角落不需要用塑料条填充。在轻型汽车制造领域，必须满足上述所有要求和一些特殊条件，全铝车身的制造过程对这些要求更加严格。塑料激光焊接工艺。
在激光焊接技术中，激光远程焊接可以在高速扫描振动镜头的帮助下进行远程处理，并焊接不同功率的激光束。由于其独特的技术优势，广泛应用于梅赛德斯-奔驰全景天窗和大众和奥迪的侧焊接。当激光远程焊接应用于汽车制造时，具有以下优点：塑料激光焊接机价格。
(1)定位精度强，能实现快速焊接，满足汽车企业的制造需求。
(2)焊接可结合不同的结构强度，满足不同焊缝形状的要求。
激光远程焊接对材料和设备的要求较高。当零件厚度较大时，焊缝深度不能降低，焊缝处的剪切强度较低。塑料激光焊接机生产厂家。
在激光焊接技术中，激光钎焊技术具有外形美观、密封性强、焊接强度高的优点。具体原理是将激光束聚焦在焊丝表面，熔化焊丝后填充焊接部位，并用钎焊层完成焊接。虽然该方法类似于熔焊，但母材在实际操作中不会熔化。因此，钎焊材料的熔点需要低于母材，并通过液体钎焊材料实现有效的焊接。原理如图3所示。
目前，激光钎焊用于大众、海马、奇瑞和奥迪的行李箱盖焊接。同时，激光钎焊经常用于凯迪拉克、保时捷、福特和大众品牌的顶盖和侧面连接。在使用该技术时，需要注意的是，焊接过程会受到许多因素的影响，特别是工艺参数。例如，在焊接速度、激光功率和光斑直径等方面，需要调整和设计上述工艺参数，以确保激光钎焊的有效性。透明塑料激光焊接。
图3激光钎焊原理
激光钎焊设备通常需要在机器手臂上集成钎焊加工镜头。激光束聚焦在板材的连接处，熔化焊丝(如铜硅焊丝)连接零件。该加工方法的成功在于其连接强度接近焊接强度，其焊缝非常美观。激光钎焊产生的焊缝以其高密封性、光滑性和清洁性而闻名。因此，钎焊后的产品几乎不需要返工。例如，车身可以在清洁后直接上漆。
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图4二极管激光加工的优点
Laserline二极管激光器在激光钎焊领域的实用性在世界范围内得到了高度评价。800多台LDF二极管激光器已成功投入全球汽车车身装配应用的长期使用。优质激光钎焊不仅焊接强度高，热影响小，而且对焊缝连接的美观性要求高。半导体激光器的主要加工优点之一是其产生的熔池非常稳定。此外，Laserline开发的三光斑模块在钎焊应用中具有更大的优势：即使焊接难以钎焊的热镀锌钢板，该技术也能保证高质量的焊缝连接，而不降低焊接速度。
图5用三光斑钎焊热镀锌板
激光钎焊早已成为汽车车身生产中的主流加工方法。然而，越来越多的车身使用镀锌钢板材料，这导致了一些问题：钎焊过程中产生的颗粒飞溅增加；焊丝连接处产生波纹，因此必须降低加工速度，以避免这些问题。Laserline研究了一个突破性的解决方案：使用多光斑模块，即主光斑前方的侧光斑，可以去除焊缝周围的镀锌层，使钎焊过程稳定，无需降低钎焊速度。该工艺在业界深受好评。塑料焊接材料。
图6电镀锌钢板钎焊
单光斑技术用于传统的电镀锌二极管激光器钎焊。钎焊机器人集成了激光源。由于二极管激光器产生的熔池稳定，可以实现以银或黄铜为基材的激光熔覆。焊缝美观，质量高。大众途安曾在德国沃尔夫斯堡将4kWYAG激光器与6kW二极管激光器进行钎焊实验对比。在批量生产中证实了LDF二极管激光器的运行稳定性。
3．结语
不同的激光焊接技术对汽车制造业具有不同的利用价值。合理的焊接方法有利于提高汽车制造的整体质量，满足汽车企业在焊接成本和效率方面的需求。为此，本文分析了激光焊接技术的原理和优缺点，探讨了激光自熔焊接、激光填充焊接、激光电弧复合焊接、激光远程焊接和激光钎焊在汽车制造中的应用效果，为汽车制造提供了焊接经验，提高了汽车企业的焊接水平，促进了汽车制造业的健康可持续发展。塑料PBT焊接。
审核▎于永初
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