汽車制造企業(yè)現(xiàn)在越來越依賴于采用激光技術(shù)對(duì)高強(qiáng)鋼進(jìn)行加工處理，無論是切割、焊接，還是激光熔覆焊，激光都具有絕對(duì)的成本優(yōu)勢(shì)。
高強(qiáng)鋼和超高強(qiáng)鋼得到越來越廣泛的應(yīng)用，減少了裝配零件的數(shù)量，使得汽車工業(yè)中的加工制造更加經(jīng)濟(jì)。因此，車輛制造成本、重量和油耗都有所下降。
激光熔覆焊：表面耐磨
新鋼種的應(yīng)用并非沒有遇到困難。例如，如何在熱成型過程中通過加壓淬火達(dá)到高強(qiáng)甚至超高強(qiáng)的特性。在奧地利格拉茨技術(shù)大學(xué)的工具及成型學(xué)院進(jìn)行的“Cool Tool”項(xiàng)目，正好提出了這個(gè)問題。這個(gè)解決方案包括用于回火成型過程的工具系統(tǒng)，通過改進(jìn)技術(shù)使加壓淬火的硼合金鋼更加經(jīng)濟(jì)。冷卻通道是通過管道網(wǎng)絡(luò)最終到達(dá)工具，優(yōu)化了冷卻和加熱的性能，從而縮短了加工周期。
用球墨鑄鐵制造的工具很經(jīng)濟(jì)，而且容易進(jìn)行再加工。其中存在的一個(gè)問題是表面強(qiáng)度和耐磨性比較低，這使得有必要采用一種高強(qiáng)的表面來承受高載荷，例如采用焊接技術(shù)。激光粉末熔覆焊是一種由項(xiàng)目合作伙伴——德國(guó)通快激光及激光系統(tǒng)有限公司使用的專業(yè)加工工藝，也就是通常所說的直接金屬熔覆。在這種工藝中，粉末冶金材料與激光束同軸噴灑在未預(yù)熱母材的構(gòu)件表面形成的熔池上，冶金粉末與母材金屬結(jié)合，形成一種高強(qiáng)適合機(jī)械承載的冶金化合物。
與常規(guī)焊接工藝相比，激光熔覆焊具有很重要的優(yōu)勢(shì)，即很低的熱效應(yīng)。不僅如此，在最小化母材上的熱影響區(qū)，硬度會(huì)增加，裂紋幾乎不可見。其他積極的方面還包括表層硬度分散率低和良好的摩擦系數(shù)，同時(shí)，母材沒有明顯變形，殘余應(yīng)力使裂紋不容易形成。此外，激光熔覆技術(shù)能夠通過自動(dòng)化手段達(dá)到再加工工藝的效果。
3D激光切割技術(shù)：加工高強(qiáng)鋼最經(jīng)濟(jì)的技術(shù)
毛邊是高強(qiáng)鋼加工過程中遇到的另一個(gè)問題，激光切割適合這種加工，3D激光切割尤其適合這種已經(jīng)成型的金屬薄板。如果鋼的強(qiáng)度達(dá)到1500MPa，就只能采用激光切割技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)，沒有其他更經(jīng)濟(jì)的方法可以選擇。在這種情況下，投資昂貴的沖擊和切割工具沒有必要。由于材料的超硬性，這些工具的使用壽命會(huì)很短。激光切割的優(yōu)點(diǎn)還包括設(shè)置時(shí)間短，對(duì)不同工件和外形具有很好的適應(yīng)性。
TruLaserCell是一種三維加工設(shè)備，能夠用來切割高強(qiáng)鋼，例如切割大眾帕薩特的B立柱既不會(huì)產(chǎn)生毛刺，也不需要進(jìn)行再加工。B柱是通過熱成型而成的高強(qiáng)鋼，是非常硬的承壓車柱，它們?cè)黾恿藳_擊阻力，更加安全。
激光焊接：產(chǎn)能更高、適應(yīng)性更強(qiáng)、更加經(jīng)濟(jì)
通過激光切割的高強(qiáng)鋼能夠用激光進(jìn)行焊接，雖然它對(duì)焊接零件的尺寸公差要求很高，激光器的先期投資成本也較高，但激光焊接能夠使焊接效率和焊接質(zhì)量更高。
就激光切割而言，低熱輸入是激光切割中一個(gè)非常重要的特點(diǎn)，因?yàn)橐恍┖辖鸬母邚?qiáng)特性會(huì)由于熱效應(yīng)而導(dǎo)致性能降低。激光焊接同樣是一種變形很小的高質(zhì)量焊接，能夠達(dá)到很高的精度。除此之外，激光還能焊接以前由于不可視原因而無法焊接的部位（例如，后擋板和車頂側(cè)板的結(jié)合）。另外，激光焊接相比電阻點(diǎn)焊能夠減小焊縫寬度，這再一次降低了重量和燃油消耗。
激光掃描焊接提供了更高的生產(chǎn)率、適應(yīng)性和經(jīng)濟(jì)效果，它特別適用于一個(gè)構(gòu)件要求多道短的搭接焊，這種方式也被稱為遠(yuǎn)程焊接。這種高動(dòng)態(tài)焊接技術(shù)通過掃描振鏡引導(dǎo)激光束到工件進(jìn)行焊接，移動(dòng)工件或者焊接頭的時(shí)間變得很短。一個(gè)或兩個(gè)可移動(dòng)的鏡子集成在掃描焊接頭內(nèi)，激光束在兩道焊縫間的定位時(shí)間幾乎為零。特別是當(dāng)工件的焊點(diǎn)距離越遠(yuǎn)，焊點(diǎn)越多，這一優(yōu)勢(shì)就愈加明顯。因此客戶能選擇一系列的焊接工藝而幾乎沒有浪費(fèi)時(shí)間，使熱輸入和變形最小，而加工時(shí)間能被縮短60%以上。在這種條件下，一套激光掃描焊接系統(tǒng)能取代幾臺(tái)傳統(tǒng)的焊接站。
采用激光掃描焊接工藝可以實(shí)現(xiàn)任何焊接曲線，使車身結(jié)構(gòu)具有更大的靈活性，并且可以根據(jù)特殊的焊接強(qiáng)度進(jìn)行定制。另外，掃描焊接只需要激光束從一面接近工件，這使得更小的接頭和更新、更硬卻更輕的車體成為可能。
固定的激光掃描焊接系統(tǒng)可以通過TrumaScan L4000結(jié)和通快的TLF激光器或工業(yè)機(jī)器人結(jié)合通快PFO 掃描焊接頭實(shí)現(xiàn)，這也能實(shí)現(xiàn)車體全部的三維加工工藝。具有高光束質(zhì)量的固體激光器，例如通快公司的圓盤激光器，可以結(jié)合機(jī)器人進(jìn)行三維激光加工。
激光技術(shù)開辟了很多新的工藝來加工高強(qiáng)鋼，同時(shí)，激光加工也被認(rèn)為是對(duì)未來汽車工業(yè)發(fā)展具有積極推動(dòng)作用的加工工藝。
（轉(zhuǎn)載）
