從上世紀80年代起,隨著千瓦級雷射技術的成熟,雷射焊接開始逐步得到推廣。而得益於由於連續的雷射焊接不需要像傳統點焊那樣需要使用板材邊緣堆疊焊接,因此常被汽車廠家用於車頂與車身之間的焊接,具有美觀、隔音和密封性好的優點。
這項技術尤其被大眾"發揚光大",嫣然成了大眾的堵門技術。尤其是之前在網上或過一段時間的一張圖片,該圖中的某品牌銷售宣稱車頂沒有膠條的車型便是使用了雷射焊接工藝,這種工藝是大眾品牌專屬並且能增加車身強度。所以雷射焊接真的這麼神奇嗎?我們今天就來科普一下這項技術。
什麼是雷射焊接?
雷射焊接是利用高能量密度的雷射束作為熱源的一種高效精密焊接方法。雷射焊接是雷射材料加工技術應用的重要方面之一。20世紀70年代主要用於焊接薄壁材料和低速焊接,焊接過程屬熱傳導型,即雷射輻射加熱工件表面,表面熱量通過熱傳導向內部擴散,通過控制雷射脈衝的寬度、能量、峰值功率和重複頻率等參數,使工件熔化,形成特定的熔池。由於其獨特的優點,已成功應用於微、小型零件的精密焊接中。
雷射焊接其實只是焊接領域的一種工藝,並不是一種"神技",就像點焊、氬弧焊一樣,他們是平等的分類而已。所以市面上很多汽車售所吹噓的雷射焊接的優勢,其實並不存在。下面我們就來做一下這些謠言的終結者。
雷射焊接提高車身強度?
首先雷射焊接的抗拉強度是受焊縫長度、熔寬等因素的影響,而點焊的抗拉強度則與焊點數量和間距等因素有關,所以僅從兩種工藝的名稱來評判強度顯然是沒有依據的。而當雷射焊接工藝下的焊縫在焊縫長度短、熔寬也不夠的情況下,抗拉強度是不如點焊的,所以這也是為什麼雷射焊接對工藝要求非常嚴格。
另外,由於雷射焊接的焊道會快速凝固,焊縫極有可能出現氣孔及脆化的缺陷。尤其對於雷射焊接應用最多的車頂來說,本來就只有幾毫米寬的焊縫,氣孔這樣的缺陷會讓焊縫變得更加疏鬆,反而影響強度。
雷射焊接代表車頂沒有膠條?
很多人說車頂兩側沒有膠條的車型才是採用了雷射焊接,甚至在選車時成為了不少人的購車標準。但實際上有膠條又用了雷射焊接的車型就有不少,而沒有用雷射焊接卻也沒有車頂膠條的車型也有不少。所以通過汽車密封膠條來判斷一款車的好壞,其實是一件非常滑稽的事情。
雷射焊接工藝是某個品牌專屬?
如前文所說,雷射焊接算不上什麼高端科技。雷射焊接生產線已大規模出現在汽車製造業,成為汽車製造業突出的成就之一。德國奧迪、奔馳、大眾、瑞典的沃爾沃等歐洲的汽車製造廠早在20世紀80年代就率先採用雷射焊接車頂、車身、側框等鈑金焊接,90年代美國通用、福特和克萊斯勒公司競相將雷射焊接引入汽車製造,儘管起步較晚,但發展很快。義大利菲亞特在大多數鋼板組件的焊接裝配中採用了雷射焊接,日本的日產、本田和豐田汽車公司在製造車身覆蓋件中都使用了雷射焊接和切割工藝,高強鋼雷射焊接裝配件因其性能優良在汽車車身製造中使用得越來越多。
而決定是否選用雷射焊接工藝的還是在於車身結構的設計以及成本。目前來說雷射焊接還是主要用在肉眼可見、且點焊操作不便的地方。例如車門部分、門檻梁部分,甚至是後備箱蓋部分都會應用到雷射焊接。
可能看完文章很多人會有一個問題,到底汽車焊點的密度多少是最佳呢?這裡偵探教大家一個方法,那就是扒開車門膠條。
在這裡我們能夠清晰得看到車身的焊點,點焊焊點的間隔距離對汽車剛度有著明顯影響。而剛度會隨焊點間距的增加而降低,通過實驗表明,一般當焊點的間距為70mm左右時,焊接的剛度表現較好,而焊點間距小於70mm時剛度上升並不明顯,所以考慮到經濟性及工藝可行性,汽車焊接的焊點間距控制在70mm左右是一個比較好的選擇。