近年來(lái)，激光技術(shù)在汽車(chē)工業(yè)中的應(yīng)用日益普遍，以工藝而論，則激光打標(biāo)、硬化、切割、焊接，激光大燈，激光雷達(dá)等全數(shù)用上；以部位而論，舉凡內(nèi)外、上下、結(jié)構(gòu)裝飾等，盡入轂中。一輛汽車(chē)，隨處可見(jiàn)激光的身影，可以說(shuō)無(wú)車(chē)不激光。
激光車(chē)體加工應(yīng)用
據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，歐美發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家，有50%-70%的汽車(chē)零部件是用激光加工來(lái)完成的。我們且對(duì)激光在汽車(chē)制造中的應(yīng)用，做初步的梳理。
一、激光焊接
激光焊接具有如下特點(diǎn)：
?、偌訜岱秶?集中)。
②作用區(qū)域和位置可控。
③熱影響區(qū)小。
?、芎附幼冃涡?，無(wú)需焊后矯形。
⑤非接觸加工，無(wú)需對(duì)工件加壓和表面處理。
?、弈軐?shí)現(xiàn)異種材料焊接。
?、吆附铀俣瓤?。
?、鄬?duì)外界無(wú)熱影響、無(wú)噪音、無(wú)污染。
激光束照射在材料表面的直徑為0.2-0.6mm，焊縫寬度在2mm以下。激光焊接的焊縫金屬經(jīng)快速凝固，其晶粒更加細(xì)小，可獲得更高的強(qiáng)度。激光焊接可使車(chē)身的剛度提升30%。車(chē)頂蓋與側(cè)圍的激光焊接，相比傳統(tǒng)點(diǎn)焊工藝，車(chē)頂少了兩條橡膠密封條，改善了車(chē)身的視覺(jué)效果。車(chē)身精度控制上的"一毫米工程"(白車(chē)身整車(chē)尺寸精度控制在±1mm內(nèi))，由于激光焊接才成為現(xiàn)實(shí)。
激光焊接加速了用沖壓零件代替鍛造零件的進(jìn)程。采用激光焊接，以連續(xù)的激光焊縫代替離散的點(diǎn)焊縫，可以減少搭接寬度和一些加強(qiáng)部件，可以壓縮車(chē)身結(jié)構(gòu)件本身的體積。由此，可減少車(chē)身重量56kg。激光焊接的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了減重減排，契合了當(dāng)今時(shí)代對(duì)環(huán)保的要求。
激光焊接應(yīng)用于不等厚板的拼焊，效益更加顯著。這種技術(shù)將傳統(tǒng)制造工藝--先沖壓成零件，再點(diǎn)焊成整體--改造為：先將若干個(gè)不同厚度的零件焊接為整體，再?zèng)_壓成形，減少了零部件的數(shù)量，材料利用更合理，結(jié)構(gòu)功能顯著提高。
激光焊接還可應(yīng)用于點(diǎn)煙器、氣門(mén)挺桿、汽缸墊、噴油嘴、火花塞、變速齒輪、半軸、傳動(dòng)軸、散熱器、離合器、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管、增壓器輪軸、安全氣囊內(nèi)膽、ABS等。
二、激光切割
激光切割較早應(yīng)用于汽車(chē)零件的制造。
汽車(chē)大型覆蓋件的下料切邊，擋風(fēng)板等激光切割，需要3維切割機(jī)或機(jī)器人。以機(jī)器人+光纖激光器組成的柔性切割系統(tǒng)較為常見(jiàn)。
近年來(lái)，高強(qiáng)度鋼因具有高減重潛力、高碰撞吸收能、高疲勞強(qiáng)度、高成型性及低平面各向異性等優(yōu)勢(shì)，成為汽車(chē)工業(yè)輕量化的主要材料。高強(qiáng)度鋼熱成型后，沖壓工藝不再適宜，其輪廓和孔的裁切，推動(dòng)了對(duì)激光切割的需求。
汽車(chē)內(nèi)飾件多為非金屬，因激光的非接觸、******定位、快速等特點(diǎn)，所以非常適合采用激光切割加工。比如，將車(chē)門(mén)鑲板或門(mén)肩的廢棄角料、后部注塑部件的多余部分切除。切割非金屬不能用光纖激光器，而必須用CO2激光器，沒(méi)有了光纖傳輸激光的便利，配用的機(jī)器人必須作專(zhuān)門(mén)的設(shè)計(jì)，將CO2激光束導(dǎo)光裝置******集成在機(jī)器人手臂中，使運(yùn)動(dòng)的機(jī)器人手臂能傳輸穩(wěn)定的激光束。
三、激光打標(biāo)
汽車(chē)零部件傳統(tǒng)標(biāo)記方式有：模具鑄造、電腐蝕、不干膠、絲網(wǎng)印刷、氣動(dòng)標(biāo)記等。激光打標(biāo)技術(shù)從誕生以來(lái)***以其標(biāo)記的清晰美觀(guān)永不磨滅性得到迅速發(fā)展。
激光打標(biāo)用于汽車(chē)零部件的優(yōu)勢(shì)在于：快速、可編程、非接觸，持久。激光打標(biāo)在汽車(chē)制造中應(yīng)用廣泛，如汽車(chē)零件、發(fā)動(dòng)機(jī)、標(biāo)簽紙(柔性標(biāo)簽)等等。激光條碼、二維碼常用于汽車(chē)零部件追溯。二維碼具有信息容量大、容錯(cuò)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
汽車(chē)柔性標(biāo)簽專(zhuān)用激光打標(biāo)機(jī)，針對(duì)汽車(chē)柔性標(biāo)簽的特點(diǎn)專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)，用于下列各種標(biāo)簽的打標(biāo)：車(chē)身、發(fā)動(dòng)機(jī)、VIN碼、條形碼、車(chē)鑰匙、油箱、安全氣囊警示、輪胎壓力、空調(diào)、冷卻系統(tǒng)、車(chē)門(mén)標(biāo)簽等。
以上是對(duì)激光技術(shù)在汽車(chē)工業(yè)中的應(yīng)用綜述。
激光在汽車(chē)工業(yè)中的重要性愈益突顯，并日益廣泛深入地影響著我們的日常生活。
四、激光大燈讓汽車(chē)更炫
激光大燈并不是一個(gè)太過(guò)陌生的名詞，激光在社會(huì)的很多領(lǐng)域都有使用，而汽車(chē)設(shè)計(jì)上，先由寶馬提出采用激光大燈，并應(yīng)用在寶馬i8上，現(xiàn)在新一代的寶馬7系也能夠選裝，另外，玩燈專(zhuān)家?jiàn)W迪也推出其激光大燈。
激光大燈有小、亮、遠(yuǎn)這三個(gè)特點(diǎn)。
雖然目前從外觀(guān)看起來(lái)激光大燈和LED大燈差不多，但里內(nèi)涵卻有所區(qū)別。激光二極管的元件大小僅有LED的百分之一，這***意味著未來(lái)的車(chē)燈將可以有更多不一樣的造型。
LED的發(fā)光效率每瓦100流明，而寶馬i8搭載的激光大燈則能達(dá)到每瓦170流明，如此一來(lái)，激光大燈要么***是能夠做到亮度高，要么***是相同亮度下能耗更少。
此外，照射距離還是LED的兩倍。不過(guò)值得一提的是，激光大燈目前主要是應(yīng)用在遠(yuǎn)光燈上，近光燈依然是LED。
那么這么強(qiáng)的照明效果，是否對(duì)人體有害呢？答案是不會(huì)的。因?yàn)榧す獯鬅舻募す獠皇侵苯影l(fā)射出來(lái)的，而是先照射在一組反射鏡片，然后經(jīng)過(guò)黃磷透鏡后散發(fā)出白色的光芒，***后再經(jīng)過(guò)一次反射才反射出來(lái)的。
五、激光雷達(dá)實(shí)現(xiàn)汽車(chē)無(wú)人駕駛
智能汽車(chē)離不開(kāi)ADAS
到2016年實(shí)現(xiàn)部分自動(dòng)駕駛，比如汽車(chē)需要監(jiān)控系統(tǒng)，駕駛員需要隨時(shí)準(zhǔn)備接手駕駛，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)30km/h以?xún)?nèi)的自動(dòng)駕駛；到2020年，實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)駕駛，那時(shí)不需要監(jiān)控系統(tǒng)，但駕駛員需要在規(guī)定時(shí)間內(nèi)接手駕駛；到2025年，要******自動(dòng)駕駛，不需要監(jiān)控系統(tǒng)，駕駛員也無(wú)需要接手駕駛。這是大陸集團(tuán)推出的從輔助駕駛到自動(dòng)駕駛革新的三步。其實(shí)這也代表大部分外資零部件企業(yè)的判斷。真正意義上的自動(dòng)駕駛需要******的傳感器、安全的車(chē)輛數(shù)據(jù)、復(fù)雜的系統(tǒng)構(gòu)架、安全模擬及法規(guī)等各方面都俱備。近幾年內(nèi)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛還有很多技術(shù)需要突破，但讓ADAS的更多功能盡快在汽車(chē)上實(shí)現(xiàn)，達(dá)到更安全、更智能的汽車(chē)駕駛，這是可以實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。
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