大眾品質(zhì)之源：18 套激光系統(tǒng)焊接技術(shù)帶來汽車制造新變革

大眾富有盛譽的激光焊接工藝與傳統(tǒng)的焊接技術(shù)相比，激光焊接技術(shù)使不同鋼板之間的鏈接達到分子層面的結(jié)合；在焊接后，原不同的鋼板相當于一整塊鋼板。這一技術(shù)具有諸多優(yōu)勢，如焊接裝置與焊件無機械接觸，降低對工件的污染；加熱集中，能量密度大；熱影響區(qū)小，產(chǎn)生的熱變形和熱損傷少；焊縫美觀，焊縫強度大；通過數(shù)控，能精確控制能量輸出，焊接速度快，生產(chǎn)率高等。它不僅給車身加工帶來了更高的精度和效率，同時也使車身的剛度及強度得到答復提升，車輛行駛舒適性、穩(wěn)定性、振動機噪音均得到明顯改善。

上海大眾已經(jīng)在各種車型上都廣泛采用了激光焊技術(shù)，如途安，上海大眾在團車身車間配置了18套激光源和30套機器人，分別在車身骨架、側(cè)圍、前門、后門、后蓋等18個總成應用了機器人激光焊和機器人激光釬焊。途安車身有804條激光焊縫，焊縫總長度達41165mm，眾多的激光焊接、激光釬焊、激光復合焊，大大提升了車身的整體剛度和車身質(zhì)量。

通過激光焊接技術(shù)，車輛結(jié)合精度大大提高，減少了車身在運動邢臺中的變形，提高了形式安全性和舒適性；車身的剛度和強度大幅提高，在提升車輛安全性的同時，有能降低形式噪聲。

汽車工業(yè)中，激光技術(shù)主要用于車身拼焊、焊接和零件焊接。

激光拼焊是在車身設(shè)計制造中，根據(jù)車身不同的設(shè)計和性能要求，選擇不同規(guī)格的鋼板，通過激光截剪和拼裝技術(shù)完成車身某一部位的制造，例如前檔風玻璃框架、車門內(nèi)板、車身底板、中立柱等。激光拼焊具有減少零件和模具數(shù)量、減少點焊數(shù)目、優(yōu)化材料用量、降低零件重量、降低成本和提高尺寸精度等好處，目前已經(jīng)被許多大汽車制造商和配件供應商所采用。

激光焊接主要用于車身框架結(jié)構(gòu)的焊接，例如頂蓋與側(cè)面車身的焊接，傳統(tǒng)焊接方法的電阻點焊已經(jīng)逐漸被激光焊接所代替。用激光焊接技術(shù)，工件連接之間的接合面寬度可以減少，既降低了板材使用量也提高了車體的剛度。激光焊接零部件，零件焊接部位幾乎沒有變形，焊接速度快，而且不需要焊后熱處理，目前激光焊接零部件已經(jīng)廣泛采用，常見于變速器齒輪、氣門挺桿、車門鉸鏈等。

目前，新的激光焊接有激光混合焊接技術(shù)、雙焦點激光焊接技術(shù)兩種。激光焊接運用于汽車可以降低車身重量、提高車身的裝配精度、增加車身的剛度、降低汽車車身制造過程中的沖壓和裝配成本，減少車身零件的數(shù)目同時將其整體化是非常必要的。

談到汽車行業(yè)運用激光焊接技術(shù)，我們最先想到的就是德國人，德國人最先把激光焊接技術(shù)運用于汽車。我們以寶馬和大眾為例可以看到，在20世紀90年代中期，BMW公司利用激光焊接機器人完成了BMW5系列轎車的第一條焊縫，焊縫總長度達12m。到2003年7月，激光焊接焊縫的總長度累計達到150萬米。在新的激光焊接技術(shù)方案上，德國大眾Touran轎車就是一個很好的例證。在這一新型轎車中，激光焊點的數(shù)量達到了1400個、焊縫的總長度達70m。同時，奧迪也采用了激光焊接技術(shù)來焊接車身。在舒適、美觀的敞蓬轎車的生產(chǎn)中，VW公司的技術(shù)人員與奧地利的焊接專家Fronius公司合作研制開發(fā)了一種激光混合焊接技術(shù)。在高級敞蓬轎車的車門上，激光混合焊接焊縫的長度達到了35.7m，是純激光焊接焊縫長度的3倍。

在中國上市的一汽大眾生產(chǎn)的緊湊車型Sagitar，又叫速騰(參數(shù)|詢價)(圖片|配置|詢價)，即使是“小車”，可是速騰的激光焊接卻達到了30多米長。高爾夫(參數(shù)|詢價)的焊接長度方面，激光焊接也長達52.5m，Polo(參數(shù)|詢價)的全車身激光焊接總長度也達到6591mm。

在激光混合焊接技術(shù)上，德國大眾的材料專家認為：與純激光焊接技術(shù)相比，利用激光混合焊接技術(shù)可大大提高板金件縫隙的連接能力。從而使得VW公司可以更加充分地利用激光高速焊接時電弧焊接的工藝穩(wěn)定性，大眾的PhaetonD1所有車門都采用激光-MIG復合焊。

另一個應用實例是BMW5系列的寶馬轎車的鋁合金隔板采用這種激光混合焊接技術(shù)與內(nèi)高壓變形加工的鋁合金支架焊接在一起。在雙焦點激光焊接技術(shù)上BMW公司采用了雙焦點激光焊接技術(shù)。因為該技術(shù)在鋁合金材料的焊接過程中有很好的性能，因此廣泛應用于BMW公司的大批量生產(chǎn)過程中。

采用激光焊接的車身提高了車身30%多的鋼度，從而提升了車身的安全性；同時也減輕了車身重量，還可以達到省油的目的；焊接的精度也大大得到了提高。這些，都幫助降低了汽車的生產(chǎn)成本，最終還是消費者受益，正所謂“科技以人為本”。

目前，在國外，德國大眾公司在AudiA6、GolfA4、Passat等品牌的車頂均采用激光焊接，寶馬、通用公司在車架頂部也采用激光焊接，通用、豐田、福特、寶馬、菲亞特、奔馳、大眾公司均采用激光拼焊板技術(shù)，美國三大汽車公司、德國奔馳公司則采用激光焊接傳動部件，大眾公司、通用公司、奔馳公司、日產(chǎn)公司應用了激光切割技術(shù)，菲亞特和豐田公司用激光涂覆發(fā)動機排氣閥，大眾公司發(fā)動機凸輪軸實現(xiàn)激光表面硬化處理。

途銳(參數(shù)|詢價)(圖片|配置|詢價)12種車身連接工藝中的半空心沖壓鉚接和熱熔鉆螺栓連接技術(shù)，在連接各關(guān)節(jié)行成鋼筋“鋁”骨的同時令整個車身渾然一體。在D柱與后翼子板邊框連接處，途銳的車身采用了業(yè)界領(lǐng)先的半空心沖壓鉚接技術(shù)。由于該技術(shù)通過壓力變形達到板材連接的目的，因此不會產(chǎn)生熱量轉(zhuǎn)換，且不損傷工件表面的鍍層和漆層，保持板材原有的抗腐蝕特性和連接處的表面光潔度。在車門邊框與車輛底盤的連接處，途銳則采用了最新的熱熔鉆螺栓技術(shù)。該技術(shù)利用摩擦生熱的基本物理原理，在板型金屬工件上鉆出帶有凸臺的孔，一次成型并且無鉆屑產(chǎn)生。該工藝完全替代了在薄壁工件上焊接螺母的工藝，不僅起到節(jié)省材料，降低車身不必要的重量的作用，還使得板材連接處更加美觀，為途銳精雕細刻的肌肉線條奠定基礎(chǔ)。

為進一步保證車身材料連接處的抗拉力，途銳的車身采用了激光焊接、電阻點焊、半空心沖壓鉚接、熱熔鉆螺栓和咬合連接等多達12種連接工藝，只為讓車身在輕量化和安全性上和諧統(tǒng)一。

審核編輯 黃宇