激光焊接在汽車精密零部件的應(yīng)用
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- 發(fā)布時間:2022-09-03 19:06
一臺普通家用轎車的零部件通常在1萬件左右,除了能看到的車身、發(fā)動機、座椅等外還有許多“看不見”的零部件,它們的質(zhì)量好壞直接與車輛的行駛安全息息相關(guān)。位于上海浦東的上海納鐵福傳動系統(tǒng)有限公司是一家生產(chǎn)汽車差速器和輸出軸的企業(yè),自2014年引入埃馬克激光焊接生產(chǎn)線以來,產(chǎn)品質(zhì)量得到了很大提升,成功打入中高端汽車品牌市場。
高效穩(wěn)定是企業(yè)追求的目標
經(jīng)納鐵福工藝開發(fā)工程師陳亮介紹,生產(chǎn)汽車差速器和輸出軸的傳統(tǒng)方式是螺栓連接,這種方式不僅增加了零件重量,還延長了裝配時間。相對而言,激光焊接在生產(chǎn)效率上具有明顯優(yōu)勢,焊接過程變形小,質(zhì)量穩(wěn)定。
在實際生產(chǎn)中,需要將差速器和準雙曲面齒盤進行焊接。因為差速器的材質(zhì)是球墨鑄鐵,準雙曲面齒盤的材質(zhì)是低碳合金鋼,兩種零部件的焊接屬于異種材料焊接。如果采用普通焊接,焊接難度大且容易產(chǎn)生開裂,質(zhì)量也不可控,這對于大批量生產(chǎn)的企業(yè)來說是無法接受的。
輸出軸和齒盤壓裝連接后再進行焊接,屬于軸向焊接。盡管兩種零件的材質(zhì)都是低碳合金鋼,但因為對熔深的要求較高,所以采用傳統(tǒng)焊接方式很難達到預(yù)期的焊接效果,同樣也存在變形甚至開裂的風(fēng)險。
在納鐵福公司的平湖工廠,4條埃馬克激光焊接生產(chǎn)線正在全天候地作業(yè)。每條生產(chǎn)線都包含了多道工序,首先需要對工件進行數(shù)據(jù)追蹤,通過二維碼讀取識別零部件的信息。在這道工序之后還有視覺防錯環(huán)節(jié),目的是為了防止工件錯放或混料,造成壓裝失效甚至是設(shè)備損壞。
待前道工序完成后,在激光焊接前還要對部件表面進行激光清洗,掃除焊接表面的非清潔物質(zhì)。之后,工件經(jīng)過壓裝后就開始了激光焊接,通過焊接監(jiān)控系統(tǒng)對工件的加工過程實時監(jiān)測。焊接監(jiān)控裝置在激光焊接過程中起到了關(guān)鍵作用,該裝置通過采集焊接過程中生成的反饋信號,作為判斷焊接是否合格的依據(jù)。
焊接過程中產(chǎn)生的等離子體被焊接監(jiān)測系統(tǒng)捕獲后,如果等離子體反饋的信號不正常,設(shè)備將會自動報警,從而確保企業(yè)以最小的代價發(fā)現(xiàn)問題和糾正錯誤。最后,工件在經(jīng)過超聲波探傷檢測后,才能作為合格品出廠。
短期磨合快速“上馬”
目前,在國內(nèi)的生產(chǎn)差速器和輸出軸行業(yè),仍有不少企業(yè)依舊使用傳統(tǒng)的裝配模式。激光焊接的優(yōu)勢十分明顯,但設(shè)備初期成本投入大也是一個不爭的事實。納鐵福之所以能順利引入埃馬克激光焊接生產(chǎn)線,也得益于國外母公司吉凱恩雄厚的資本實力。
在國內(nèi)項目落地的磨合期,納鐵福和埃馬克遇到了挑戰(zhàn)。和國外同類型產(chǎn)品的產(chǎn)線相比,由于焊接前的工序不同,導(dǎo)致產(chǎn)品在焊接過程中容易出現(xiàn)氣孔。雙方針對新問題,從產(chǎn)品特性出發(fā)對零件結(jié)構(gòu)進行了調(diào)整,增加了放氣的機械結(jié)構(gòu),使焊接過程中的熱量經(jīng)放氣通道逃離出去,有效解決了氣孔問題。
納鐵福在經(jīng)歷埃馬克一期項目后,最終解決了焊接中遇到的難題。陳亮表示,埃馬克對項目的順利落地起到了非常大的作用。埃馬克激光焊接事業(yè)部具有非常強的研發(fā)能力和豐富的行業(yè)經(jīng)驗。同時,公司在江蘇太倉的激光焊接實驗室能快速響應(yīng)客戶的要求,為客戶提供定制化和產(chǎn)品測試等服務(wù)。
另外,納鐵福還向國外母公司派出團隊實地考察國外母公司,為國內(nèi)員工快速上手熟悉掌握埃馬克激光焊接生產(chǎn)線,起到了重要幫助。同時,埃馬克激光焊接設(shè)備的穩(wěn)定性滿足了像納鐵福這樣的公司對于大批量、多品種、高節(jié)拍的生產(chǎn)需求,這也是該公司最終選擇埃馬克的原因所在。
埃馬克中國激光業(yè)務(wù)經(jīng)理王磊表示,當前公司的激光事業(yè)部專注于精密零部件的激光焊接應(yīng)用領(lǐng)域,其中90%的業(yè)務(wù)涉及汽車行業(yè)。無論是國外母公司還是中國團隊,埃馬克在汽車零部件的精密加工領(lǐng)域始終具備了豐富的行業(yè)經(jīng)驗和先進的技術(shù)優(yōu)勢,在人員素質(zhì)配備、調(diào)試設(shè)備能力和非標交鑰匙實施方案等方面,都領(lǐng)先于其他同行企業(yè)。
對于使用埃馬克焊接產(chǎn)品線的用戶來說,提供的產(chǎn)品附加值也十分明顯,為客戶群體帶來優(yōu)質(zhì)訂單。埃馬克激光焊接線的質(zhì)量穩(wěn)定和可靠性,也為這些客戶打通中高端車企渠道提供了有力保障。
從2014年至今,納鐵福先后引入了二期、三期和四期埃馬克項目,生產(chǎn)不同款式和規(guī)格的差速器和輸出軸零部件。納鐵福的汽車零部件產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于中高端汽車品牌,其中不乏國內(nèi)消費者所熟知的路虎、沃爾沃、福特、菲亞特等。隨著新能源汽車市場的持續(xù)升溫和新材料的普及應(yīng)用,相信激光焊接將在未來的汽車生產(chǎn)舞臺上大放異彩。
