Лазерне зварювання у виготовленні кузовів
Потужний пакет технологій для зварювання навісних деталей, автомобільних сидінь і акумуляторних блоків
Для економічно ефективного та конкурентоспроможного виробництва у автомобільній промисловості необхідні сучасні технології, які здатні забезпечити рентабельність і точність процесу. Пакет технологій від Blackbird у співпраці з міжнародною мережею магазинів і сервісних центрів ABICOR BINZEL пропонує цілісне і надзвичайно цікаве з економічної точки зору рішення для дистанційного лазерного зварювання деталей транспортних засобів.
Вимоги до якості виготовлення деталей транспортних засобів, таких як двері, сидіння або акумуляторні блоки, є надзвичайно високими. Зварювальні шви повинні бути виконані швидко і точно одночасно, оскільки час циклу короткий, а будь-який брак або навіть незначний дефект при зварюванні деталей автомобіля є неприпустимим. За допомогою дистанційного лазерного зварювання гарантовані високоякісні, міцні зварні шви, що мають відмінну структурну жорсткість. Зона термічного впливу є зовсім незначною, а викривлення деталей практично неможливе. Шов відзначається високою відтворюваністю. Це високоточний, безпечний і надзвичайно швидкий процес.
На цьому сайті ви знайдете усю необхідну інформацію про дистанційне лазерне зварювання компонентів так званого «білого кузову».
Короткий зміст
- Як працює дистанційне лазерне зварювання?
- Дистанційне лазерне зварювання - ефективне рішення для тривимірних деталей
- Виклики при лазерному зварюванні деталей транспортних засобів
- Технологічний пакет Blackbird
- Економічне лазерне зварювання з синхронізацією на ходу «on-the-fly»
- Універсальність оптичної когерентної томографії
- Дистанційне лазерне зварювання деталей автомобіля у заданій точці
- Пакет рішень від ABICOR BINZEL & Blackbird
- Відео
- Документація
Як працює дистанційне лазерне зварювання?
Лазерне зварювання - це процес, при якому матеріал з'єднується шляхом плавлення за допомогою лазерного променя. У цьому процесі енергія, на відміну від дугового зварювання, передається електромагнітним лазерним випромінюванням, яке не контактує з заготовкою, а поглинається матеріалом, перетворюючись у теплову енергію. Матеріали, які потрібно з'єднати, розплавляються, утворюючи зварний шов. Доступ до точки зварювання потрібен лише з одного боку.
При дистанційному лазерному зварюванні лазерний промінь швидко спрямовується рухомими дзеркальними системами в сканері, які точно переміщують промінь до точки зварювання і фокусують його на поверхні заготовки. Одночасно робот безперервно переміщує сканер над компонентом. Таким чином, мінімізується час переміщення між зварювальними швами, скорочується час циклу і збільшується продуктивність.
Термін "дистанційний" в даному контексті означає "віддалений" і вказує на можливість спрямування лазерного променя на деталь з відстані від 300 мм до 1000 мм і більше - так звана фокусна відстань. Це має позитивний ефект, оскільки з кожним додатковим міліметром відстані між головкою для дистанційної обробки і компонентом зменшується знос компонентів. Крім того, це забезпечує кращий доступ до заготовки, а також менші контури інтерференції та значно зменшує ризик зіткнення між оптикою та лазерною зварювальною системою. На відміну від звичайного лазерного зварювання, цей підхід не вимагає витрат часу на позиціонування оптики між окремими зварювальними операціями.
Дистанційне лазерне зварювання - ефективне рішення для тривимірних деталей
При дистанційному лазерному зварюванні зварювальна оптика зазвичай монтується на направляючій машині, такій як шарнірний робот. За допомогою цієї системи можна реалізувати кути атаки від нуля до майже 90° при дистанційному лазерному зварюванні. Це відкриває можливості для зварювання великих компонентів в тривимірному просторі з високим рівнем гнучкості і можливістю виконання навіть складної геометрії швів.
Виклики при лазерному зварюванні деталей транспортних засобів
Під час лазерного зварювання кузовних деталей, таких як двері, модулі сидінь і акумуляторні блоки, особлива увага приділяється їхній міцності. Для забезпечення необхідної міцності важливо враховувати наступні аспекти під час зварювання:
Зварювання автомобільних дверей
Для зварювання дверей транспортних засобів все частіше використовується зварювання внахлест. Це вимагає направлення лазерного променя з високою точністю і з допустимим відхиленням лише на кілька десятих міліметра, як для сталі, так і для алюмінію. Також важливо визначити можливі розбіжності між параметрами з'єднання та виправити їх за допомогою адаптивного налаштування параметрів.
Зварювання модулів сидінь
Зварювання модулів сидінь є надзвичайно трудомістким процесом, адже такі модулі мають багато швів внапуск і потребують швидкого зварювання в межах короткого часу циклу. Цього можна досягти, лише відокремивши рухи робота від зварювальних рухів. Використання високодинамічних систем сканування дозволяє швидко і точно позиціонувати лазерний промінь з відтворюваною точністю.
Зварювання акумуляторних блоків
Акумуляторні блоки, що входять до складу конструкції кузова автомобіля, мають бути одночасно легкими і надзвичайно міцними. Високоміцні алюмінієві сплави відповідають цим вимогам, проте їх складно зварювати, особливо важливою у цьому контексті є правильна процедура затвердіння зварного шва. На цьому етапі критичним є уникнення утворення тріщин. Вирішенням цієї проблеми може бути точне налаштування статичного або динамічного формування променя.
Технологічний пакет Blackbird
Для кожного автомобільного виробника комплексний пакет технологій Blackbird у поєднанні з мережею магазинів і сервісних центрів ABICOR BINZEL - це суцільна економічна вигода, оскільки надійність процесу, точність зварювальних швів і відтворюваність їх властивостей у автоматизованому виробництві забезпечуються у будь-якій точці земної кулі завдяки нашій міжнародній мережі.
У сучасному автомобільному виробництві ми перевершуємо очікування завдяки передовим технологіям управління, вишуканій оптиці та високодинамічним системам сканування. Це і є основою для перспектив лазерного зварювання у виробництві автомобілів, оскільки воно забезпечує найвищу якість та надійність.
Конфігурація для конкретної програми
- RobotSyncUnit (RSU) – інтелектуальне програмне забезпечення
- ScanControlUnit (SCU) – високоефективна система керування
- intelliWELD – потужний 3D сканер
Така конфігурація дозволяє зварювати як сталеві, так і алюмінієві сплави, а також підтримує процес зварювання коливанням лазерного променя, що супроводжує зварювальний рух. За допомогою цих коливань можна адаптивно компенсувати зазор між верхнім і нижнім листами, що постійно вимірюється, для створення зварних швів внапуск.
Економічне лазерне зварювання з синхронізацією на ходу «on-the-fly»
При зварюванні великої кількості коротких швів у різних положеннях зі звичайною фіксованою оптикою без дзеркал сканера, необхідно підходити до кожної точки зварювання та зупинятися над нею. Завдяки технології «on-the-fly» робот переміщує оптику сканера вздовж заготовки з безперервною швидкістю та на постійній відстані вздовж траєкторії. Дзеркальні системи швидко й точно переміщують лазерний промінь до точок зварювання. За допомогою цієї оперативної технології значно скорочується простій.
Потужна система SCU (ScanControlUnit) революціонізує процес зварювання, забезпечуючи швидкий та ефективний цикл зварювання. Шляхом точної синхронізації рухів між системою сканування та промисловим роботом, SCU забезпечує оптимальне використання лазерного променя як джерела енергії. Завдяки можливості офлайн-програмування на комп'ютері, процес програмування стає ще більш зручним та ефективним.
Універсальність оптичної когерентної томографії
Відома в медичній офтальмології, оптична когерентна томографія (ОКТ) успішно використовується як метод візуалізації для контролю зварних швів і відстеження їхньої якості протягом кількох років. Використання ОКТ забезпечує високошвидкісне одноточкове вимірювання відстані за допомогою інтерферометрії. Розроблене рішення Blackbird з ОКТ використовує перевірені у промисловості лазерні системи відхилення та технологію датчиків ОКТ, що гарантує фіксацію оптимальних профілів висоти компоненту до, під час і після зварювання.
Як працює когерентна томографія
Відповідний ОКТ-сканер швидко рухається над компонентом і сканує його поверхню світловим променем. Еталонний промінь, випромінюваний з того ж джерела світла, падає на еталонне дзеркало на певній відстані і відбивається назад. При зустрічі обидва промені накладаються і підсилюють або послаблюють один одного, створюючи інтерференційну картину. За цією картинною можна точно визначити відстань до компонента. У поєднанні з відхиленням вимірювального променя ОКТ можна записати будь-який профіль висоти з високою точністю.
Переваги оптичної когерентної томографії
За допомогою оптичної когерентної томографії під час зварювання глибоким проплавленням можна виявити з'єднання та кромки деталей, а також відхилення поверхонь і навіть визначити глибину замкової щілини. Таким чином, інформація про глибину шва отримується вже під час лазерного зварювання. У автоматизованому автомобільному виробництві когерентна томографія є потужним інструментом, особливо у виробництві дверей, оскільки її можна використовувати для виявлення місць ударів, а також для подальшого поточного контролю.
Оптична когерентна томографія може входити до технологічного пакету Blackbird від ABICOR BINZEL.
Дистанційне лазерне зварювання деталей автомобіля у заданій точці
- Висока гнучкість при обробці сталевих і алюмінієвих матеріалів
- Коливання лазерного променя та алгоритми подолання розривів гарантують більш високу надійність процесу
- Надійність у створенні точних зварних швів за короткий період циклу
- Технологія "on-the-fly" та офлайн-програмування траєкторій роблять процеси лазерного зварювання ефективнішими та зменшують тривалість циклу
- Економічність при відтворенні властивостей шва
- Процес ОКТ забезпечує точне відстеження швів, вимірювання зазорів і визначення топології швів
Пакет рішень від ABICOR BINZEL & Blackbird
Передова технологія Blackbird для дистанційного лазерного зварювання кузовних деталей автомобіля у поєднанні з міжнародною мережею магазинів і сервісних центрів ABICOR BINZEL створили потужний симбіоз, що включає в себе повний високоякісний пакет рішень для автомобільного виробництва.
Переваги цього пакету рішень для автомобільного виробництва
- Комплекс складних технологій
- Міжнародна мережа експертів
- Підтримка додатків і сервісні послуг по всьому світі