從上世紀80 年代初開(kāi)始，汽車(chē)工業(yè)就一直是高功率激光產(chǎn)業(yè)的主要驅動(dòng)力之一。這個(gè)行業(yè)對激光源的質(zhì)量和可靠性要求非常嚴格。與傳統制造技術(shù)相比，在切割，焊接和打標領(lǐng)域,激光技術(shù)能夠帶來(lái)更大的效益。由于激光技術(shù)比傳統技術(shù)更加靈活，易于實(shí)現自動(dòng)化，所以可以滿(mǎn)足整個(gè)行業(yè)的核心要求。

  1. 激光在汽車(chē)工業(yè)制造中的應用

  在一開(kāi)始，激光僅用于簡(jiǎn)單的圓柱形零件焊接，如車(chē)輛的自動(dòng)變速器組件。而現在，激光已普遍應用在處理整車(chē)結構的工藝中。車(chē)頂焊接，車(chē)門(mén)焊接，液壓成形件的三維切割，門(mén)彈簧退火，儀表盤(pán)焊接，打標等僅僅是大量激光應用的幾個(gè)例子。隨著(zhù)整車(chē)向輕量化發(fā)展方向，新材料、新結構、新工藝不斷涌現，不斷提升汽車(chē)的安全性能。國外的IPG、通快、羅芬，國內的華工激光均在汽車(chē)領(lǐng)域有規?；季?。

  如今，激光技術(shù)已經(jīng)廣泛應用于"打標、焊接、切割、打孔、熱處理、精密調阻、精密配重"等領(lǐng)域，本文將主要介紹汽車(chē)工業(yè)比較常用的激光打標技術(shù)、激光焊接技術(shù)、激光切割技術(shù)。

  2. 激光打標——實(shí)現整車(chē)及零部件的溯源

  圍繞汽車(chē)行業(yè)實(shí)行全面信息化管理及質(zhì)量追溯的要求，汽車(chē)整車(chē)企業(yè)和汽車(chē)零部企業(yè)都需要在整車(chē)和關(guān)鍵零部件上進(jìn)行編碼，賦予整車(chē)和零部件的唯一身份。激光在汽車(chē)零部件上的應用，主要是在零部件本體上標刻二維碼，將產(chǎn)品身份唯一信息通過(guò)二維碼附著(zhù)在零件表面，通過(guò)采集設備可以實(shí)現零件的全生命周期管理，同時(shí)可以跟整車(chē)VIN號進(jìn)行數據關(guān)聯(lián)，實(shí)現整車(chē)及零部件的溯源。需要追溯的關(guān)鍵零部件有：發(fā)動(dòng)機總成、變速箱總成、轉向器總成、制動(dòng)總成、車(chē)身、車(chē)架、電子電器等等。

  華工激光LSF-3D激光打標機是專(zhuān)門(mén)針對階梯、異形曲面等激光加工應用而設計的專(zhuān)業(yè)設備，核心硬件采用頂級性能進(jìn)口配件，系統軟件功能強大，能直接導入三維設計軟件的輸出文檔，在控制軟件內生成貼合工件曲面的加工軌跡，配合三維數據處理與對位功能，可達到最佳的曲面標刻效果，確保實(shí)現產(chǎn)品最優(yōu)品質(zhì)。

  激光打標技術(shù)具備以下優(yōu)點(diǎn)：

• 永久性：標記不會(huì )因時(shí)間、環(huán)境等元素的改變而消退，
• 非接觸式加工：消除了化學(xué)污染和噪聲污染。
• 適應性強：能夠對大多數金屬或非金屬材料進(jìn)行標記，
• 標記效果極其精細：聚焦后的光斑直徑最小能達到0.01 mm甚至更小，因此標記效果十分精細；
• 運行成本低：激光標記速度快、能耗小、易于自動(dòng)化管理

  在汽車(chē)零部件制造領(lǐng)域，激光標記技術(shù)已經(jīng)完全可以應用到任何需要標記的地方，金屬零部件，非金屬零部件，甚至汽車(chē)玻璃、輪胎，都能夠實(shí)現激光標記。

  3.激光焊接——實(shí)現整車(chē)及零部件的連接

  激光用于汽車(chē)零部件甚至汽車(chē)整車(chē)的焊接已經(jīng)有二十多年的歷史，在汽車(chē)工業(yè)極為發(fā)達的歐美國家，激光焊接已經(jīng)成為最先進(jìn)的汽車(chē)制造工藝中一種標準工藝。

  激光焊接廣泛應用于：汽車(chē)齒輪（包括聯(lián)體齒輪）、汽車(chē)變速器、濾油器、汽車(chē)空調皮帶輪、液壓挺桿、ABS電池閥、安全氣囊點(diǎn)火器、鋰電池、噴油嘴、車(chē)燈、傳感器等零部件。車(chē)頂、車(chē)門(mén)、車(chē)尾箱、發(fā)動(dòng)機頂蓋等車(chē)體部位的激光焊接應用也非常廣泛。

  激光焊接的主要優(yōu)點(diǎn)有：

• 易控制且速度快；
• 無(wú)須焊絲且可以得到高質(zhì)量高強度的焊縫；
• 焊縫深寬比大，光亮美觀(guān)；
• 精度高，重復操作性強，成品率高；
• 由于焊接速度快，熱傳導效應小，熱形變極??；
• 非接觸式加工，無(wú)機械應力；
• 無(wú)須耗材，使用成本低。

  實(shí)驗表明，使用激光焊接的車(chē)身，強度可以提高30%以上，使得汽車(chē)的安全性能得到了大幅提高；使用激光焊接的汽車(chē)零部件，可以有效地減小部件體積，符合零部件小型化的發(fā)展趨勢。

  4.激光切割——實(shí)現汽車(chē)零部件的切割

  激光切割技術(shù)是利用高能量的激光束照射在工件表面，使被照射區域局部溶化、汽化或相變，達到切割的目的。經(jīng)過(guò)光學(xué)系統聚焦以后的激光，焦點(diǎn)處能量密度極高，因此可以切割一些硬度極高的物質(zhì)，包括硬質(zhì)合金，甚至金剛石。"削鐵如泥"不再是傳說(shuō)中的故事，高科技讓它變成了現實(shí)。

  激光切割的主要優(yōu)點(diǎn)有：

• ? 非接觸式加工，對工件無(wú)須施加機械力
• ? 工件不易變形，熱影響區小
• ? 切縫（它與被加工物體的材料、厚度、激光的功率、切割速度、焦點(diǎn)的位置等元素有關(guān)）較窄，且切縫質(zhì)量比較好，無(wú)需再加工

  汽車(chē)車(chē)身材料使用了大量的高強度鋼材，如果使用機械切割，工具磨損極其嚴重；如果使用沖壓切割，會(huì )磨損磨具，且隨著(zhù)磨具的磨損而逐漸降低切割質(zhì)量；激光切割很好的解決了這些問(wèn)題，可以長(cháng)時(shí)間的連續工作，而且大大減少了生產(chǎn)準備周期。激光切割技術(shù)和數控技術(shù)的結合，大大提高了設備的利用效率，只需要將要切割的圖形導入數控系統，可以切割不同部位所需的鋼材，無(wú)需分別開(kāi)模，為生產(chǎn)車(chē)間的柔性化，提供了極大的便利。

  5.激光在汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展

  本文所介紹的三種激光加工技術(shù)，貫穿于汽車(chē)制造的全過(guò)程，零部件廠(chǎng)商使用多種激光加工工藝提高產(chǎn)品品質(zhì)，整車(chē)廠(chǎng)商對于激光技術(shù)的應用也極為普遍，以整車(chē)制造的四大工藝環(huán)節"沖壓、焊裝、涂裝、總裝"為例，其中激光技術(shù)在"沖壓、焊裝、總裝"環(huán)節發(fā)揮著(zhù)巨大的作用，為整車(chē)廠(chǎng)商帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟效益。所有的業(yè)界專(zhuān)家都深信：激光技術(shù)將繼續起主導作用！作為國家重大科技項目支撐計劃激光項目的唯一承擔單位，華工激光公司也會(huì )繼續不斷專(zhuān)注于技術(shù)的進(jìn)步，為汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展做出自己的貢獻。