ऑटोमोटिव उद्योग में लेजर वेल्डिंग मशीन

चार दशक से भी अधिक समय पहले, लेज़र अस्तित्व में आए और उन्होंने शक्तिशाली क्षमताओं का प्रदर्शन किया जिसने दुनिया को रोमांचित कर दिया। इतने वर्षों के विकास के बाद, लेजर तकनीक ने विभिन्न क्षेत्रों में प्रवेश किया है और एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है। ऑटोमोटिव उद्योग में, लेजर तकनीक और भी अनोखी है, लेजर वेल्डिंग, लेजर ड्रिलिंग, लेजर मार्किंग का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

1. लेजर प्रौद्योगिकी की परिभाषा
1960 के दशक में लेजर एक नया प्रकाश स्रोत है। अच्छी मोनोक्रोमैटिकिटी, मजबूत दिशात्मकता, उच्च चमक और अन्य विशेषताओं के साथ। नरम एक्स-रे से लेकर सुदूर अवरक्त तक तरंग दैर्ध्य वाले हजारों लेजर कार्यशील पदार्थों की खोज की गई है। लेज़र तकनीक लेज़र द्वारा उत्पादित किरण को प्रतिबिंबित करने के लिए ध्रुवीकरण दर्पणों का उपयोग करती है ताकि यह भारी ऊर्जा की किरण उत्पन्न करने के लिए एक फोकसिंग डिवाइस में केंद्रित हो। यदि फोकल बिंदु वर्कपीस के करीब है, तो वर्कहॉर्स मिलीसेकंड के भीतर पिघल जाता है और वाष्पित हो जाता है, एक प्रभाव जिसका उपयोग वेल्डिंग प्रक्रिया में किया जा सकता है।

2. लेजर वेल्डिंग तकनीक की व्यवहार्यता
लेज़रों को आम तौर पर विभिन्न कार्यशील पदार्थों के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है जो लेज़र प्रकाश उत्पन्न करते हैं, मुख्य रूप से अर्धचालक (GaAs, InP, आदि) लेज़र, ठोस-अवस्था (Nd: YAG, आदि) लेज़र, गैस (CO2, He-Ne, आदि)। ) लेज़र, तरल (ट्यून करने योग्य रंग, आदि) लेज़र, रासायनिक लेज़र, मुक्त-इलेक्ट्रॉन लेज़र इत्यादि। उनमें से, गैस लेजर प्रकाश उत्सर्जक कणों के रूप में गैस या धातु वाष्प का उपयोग करते हैं, और यह सबसे अधिक किस्मों, सबसे विविध उत्तेजना मोड, व्यापक लेजर तरंग दैर्ध्य वितरण क्षेत्र, उच्च-शक्ति निरंतर का एहसास करने का सबसे आसान तरीका के साथ लेजर का वर्ग है आउटपुट, और सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। सॉलिड-स्टेट लेजर का उद्देश्य ठोस मैट्रिक्स में डाले गए लेजर कणों का उत्पादन करना है, जिनकी सांद्रता गैस से बड़ी है, और इस प्रकार बड़ी ऊर्जा, उच्च शिखर शक्ति, कॉम्पैक्ट, ठोस और टिकाऊ के साथ अपेक्षाकृत बड़ा लेजर ऊर्जा आउटपुट प्राप्त कर सकता है। जल्दी। इन दो उत्साहित सामग्री लेजर के उपयोग पर मुख्य रूप से लेजर वेल्डिंग।

विनिर्माण क्षेत्र में लेजर वेल्डिंग तकनीक का अनुप्रयोग लगातार बढ़ रहा है, पल्स से निरंतर, कम शक्ति से उच्च शक्ति तक, पतली प्लेट से मोटे भागों तक, सरल एकल सीम से जटिल आकार तक, लेजर वेल्डिंग निरंतर विकास प्रक्रिया में है धीरे-धीरे एक परिपक्व आधुनिक प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी बन गई। लेजर वेल्डिंग को स्पंदित लेजर वेल्डिंग और निरंतर लेजर वेल्डिंग में विभाजित किया गया है, और निरंतर वेल्डिंग में गर्मी संचालन वेल्डिंग और गहरी पैठ वेल्डिंग में विभाजित किया जा सकता है। लेज़र आउटपुट पावर में सुधार के साथ, विशेष रूप से उच्च-शक्ति CO2 लेज़र के उद्भव के साथ, देश और विदेश में लेज़र डीप पेनेट्रेशन तकनीक का तेजी से विकास हुआ है, सबसे बड़ा वेल्डिंग गहराई-से-चौड़ाई अनुपात 12:1 तक पहुंच गया है, लेज़र वेल्डिंग सामग्री से हल्के स्टील के सामान्य विकास से लेकर आज गैल्वेनाइज्ड शीट, एल्यूमीनियम, टाइटेनियम, तांबे और सिरेमिक सामग्री की वेल्डिंग तक, लेजर वेल्डिंग की गति दर्जनों मीटर प्रति मिनट तक पहुंच गई है, लेजर वेल्डिंग तकनीक तेजी से परिपक्व हो रही है, और उत्पादन लाइन में बड़ी संख्या में अनुप्रयोग हो रहे हैं। ऑटोमोटिव उत्पादन लाइन में, जैसे गियर वेल्डिंग, ऑटोमोटिव फर्श और उच्च गति वेल्डिंग के संरचनात्मक घटकों (दरवाजा बॉडी सहित) और महान आर्थिक और सामाजिक लाभ प्राप्त किए हैं।

प्रासंगिक आँकड़ों के अनुसार, यूरोप और संयुक्त राज्य अमेरिका में विकसित औद्योगिक देशों में, 50 प्रतिशत -70 प्रतिशत ऑटो पार्ट्स लेजर प्रसंस्करण के साथ पूरे होते हैं। जो मुख्य रूप से लेजर वेल्डिंग और कटिंग-आधारित है, ऑटोमोटिव उद्योग में लेजर वेल्डिंग एक मानक प्रक्रिया बन गई है। बॉडी पैनल के लिए लेजर वेल्डिंग अलग-अलग मोटाई की हो सकती है और धातु की प्लेट की अलग-अलग सतह कोटिंग परत को एक साथ वेल्ड किया जा सकता है, और फिर मुद्रांकन किया जा सकता है, ताकि धातु के सबसे उचित संयोजन को प्राप्त करने के लिए पैनल संरचना बनाई जा सके। लेज़र वेल्डिंग की गति लगभग 4.5 मीटर/मिनट है, और इसमें थोड़ा विरूपण होता है, जिससे द्वितीयक प्रसंस्करण समाप्त हो जाता है। लेजर वेल्डिंग जाली भागों को मुद्रांकित भागों से बदलने की प्रक्रिया को तेज करती है। लेज़र वेल्डिंग के उपयोग से लैप की चौड़ाई और कुछ सुदृढ़ीकरण वाले हिस्से कम हो जाते हैं, और बॉडीवर्क के संरचनात्मक भागों का आयतन भी कम हो जाता है। इससे अकेले ही शरीर का वजन 56 किलो तक कम हो जाता है। लेजर वेल्डिंग का उपयोग छत के गोले और फ्रेम की वेल्डिंग के लिए और वेल्डिंग ट्रांसमिशन कनवर्टर कवर के लिए किया जाता है, जो सीएनसी-नियंत्रित होते हैं, लगभग 16 सेकंड के चक्र समय के साथ, और केवल 3 सेकंड के वास्तविक वेल्डिंग समय के साथ, और जिसे लगातार संचालित किया जा सकता है एक दिन में 24 घंटे। छोटी कार ट्रांसमिशन असेंबली और चेसिस को वेल्ड करने के लिए उपयोग किया जाता है, लेजर बीम वेल्डिंग गति, स्वचालित करने में आसान और नियंत्रित करने में आसान और एक लचीली विनिर्माण प्रणाली में विलय, निर्माता के उत्पाद डिजाइन और उत्पादन चक्र में सुधार करने के लिए लेजर बीम, तैयार उत्पादों की स्क्रैप दर को कम करता है .

3. ऑटोमोटिव उद्योग में लेजर वेल्डिंग मशीन
लेजर वेल्डिंग का उपयोग ऑटोमोबाइल विनिर्माण उद्योग के लिए महान आर्थिक लाभ ला सकता है, जैसे बड़ी संख्या में स्पॉट वेल्डिंग में बॉडी असेंबली, वर्कपीस वेल्डिंग के किनारे पर दो वेल्डिंग हेड क्लैंप, निकला हुआ किनारा चौड़ाई 16 मिमी की आवश्यकता होती है, और लेजर वेल्डिंग है एक तरफा वेल्डिंग, केवल 5 मिमी, लेजर वेल्डिंग के लिए स्पॉट वेल्डिंग, प्रत्येक कार 4 0 किलोग्राम स्टील बचा सकती है। पारंपरिक स्पॉट वेल्डिंग वेल्डिंग के साथ 0.8 मिमी शीट स्टील स्टैम्पिंग भागों के दो टुकड़े, औसत 20 अंक / मिनट है, वेल्डिंग दूरी 25 मिमी है, यानी, लेजर वेल्डिंग गति के साथ 0.5 मीटर / मिनट की गति हो सकती है 5 मी/मिनट या अधिक तक पहुंचें। लेजर वेल्डिंग तकनीक के उपयोग से न केवल लागत कम होती है, बल्कि उत्पादन क्षमता में भी काफी सुधार होता है। वर्तमान में, किलोवाट श्रेणी के लेजर प्रोसेसिंग रोबोट सिस्टम का एक सेट जब तक सैकड़ों हजारों डॉलर का होता है, नए लेजर की सुरक्षा और विश्वसनीयता की भी गारंटी होती है, इसकी विफलता डाउनटाइम दर केवल 2 प्रतिशत है, सुरक्षा उपाय भी बेहद विश्वसनीय हैं . लेजर वेल्डिंग के लिए वर्कपीस संपर्क सतह के बीच घनिष्ठ मिलान की आवश्यकता होती है, जिसे प्रक्रिया में महसूस करना आसान नहीं है, लेकिन वर्तमान उन्नत क्लैंपिंग विधियां और लेजर वेल्डिंग निकला हुआ किनारा डिजाइन के लिए उपयुक्त है ताकि यह समस्या हल हो गई हो, लेजर वेल्डिंग तकनीक की क्रमिक परिपक्वता बिना किसी अपवाद के प्रमुख ऑटोमोबाइल निर्माताओं को ऑटोमोबाइल उत्पादन लाइन की लेजर वेल्डिंग पर लागू किया जाएगा।

संयुक्त राज्य अमेरिका ऑटोमोबाइल उद्योग में सबसे पहले उच्च-शक्ति लेजर पेश किया गया है, डेट्रॉइट क्षेत्र में संयुक्त राज्य ऑटोमोबाइल उद्योग केंद्र में ऑटोमोबाइल धातु भागों काटने और गियर वेल्डिंग के लिए 40 से अधिक लेजर प्रसंस्करण स्टेशन हैं, ताकि कार का सुधार हो सके 5 वर्ष को घटाकर 2 वर्ष कर दिया गया। यूनाइटेड स्टेट्स जनरल मोटर्स ने 22 लेजर प्रसंस्करण उत्पादन लाइन को अपनाया है, यूनाइटेड स्टेट्स फोर्ड मोटर कंपनी ने सेडान बॉडी को वेल्ड करने के लिए औद्योगिक रोबोटों के साथ संयुक्त एनडी: वाईएजी लेजर का उपयोग किया है, जिससे विनिर्माण लागत में काफी कमी आई है, 2000 में तीन प्रमुख अमेरिकी ऑटोमोबाइल कंपनियां थीं। प्रतिरोध स्पॉट वेल्डिंग उत्पादन लाइन का 50 प्रतिशत लेजर वेल्डिंग उत्पादन लाइन द्वारा प्रतिस्थापित किया गया है। जापान में, दुनिया का ध्यान आकर्षित करने के लिए उत्पादन लाइन में लेजर वेल्डिंग का सफल अनुप्रयोग, जैसे ऑटोमोबाइल बॉडी निर्माण में नई विधियों की पतली स्टील प्लेट मुद्रांकन मोल्डिंग के लेजर वेल्डिंग के कार्यान्वयन में, और अब दुनिया के अधिकांश ऑटोमोबाइल हैं निर्माताओं को इसका अनुसरण करना होगा। दुनिया की कई अग्रणी ऑटोमोबाइल कंपनियों ने एक विशेष लेजर वेल्डिंग उत्पादन लाइन का निर्माण किया है: थिसेन स्टील कार फ्लोर वेल्डिंग उत्पादन लाइन, वोक्सवैगन ऑटोमोबाइल फैक्ट्री गियर लेजर प्रसंस्करण उत्पादन लाइन, मर्सिडीज-बेंज ऑटोमोबाइल फैक्ट्री ने 18 संयंत्र में 8 संयंत्र में लेजर प्रसंस्करण उपकरण स्थापित किए हैं।

लेजर वेल्डिंग मशीन का उपयोग ऑटोमोटिव उद्योग में विशेष रूप से कार बॉडी की वेल्डिंग और स्प्लिस्ड ब्लैंक की वेल्डिंग के लिए किया जाता है। बाजार और ग्राहकों की मांग को पूरा करने के लिए, बॉडी और विनिर्माण प्रक्रिया में सुधार करना बहुत आवश्यक है, और कार की बॉडी का मूल्य कार के कुल मूल्य का लगभग 1/5 है, लेजर वेल्डिंग प्रक्रिया का उपयोग करें ताकि बॉडी प्रभाव प्रतिरोध और थकान प्रतिरोध में काफी सुधार किया जा सकता है, कार की गुणवत्ता में सुधार किया जा सकता है। कंप्यूटर नियंत्रण के उपयोग के कारण लेजर वेल्डिंग, इसलिए इसमें एक मजबूत लचीलापन और गतिशीलता है, दरवाजे के पैनल, फेंडर, गियर, उपकरण पैनल और वेल्डिंग के अन्य हिस्सों का एक विशेष आकार हो सकता है, लेकिन छत और किनारे को पूरा करने के लिए भी कार, ​​इंजन फ्रेम और रेडिएटर फ्रेम और असेंबली के अन्य हिस्सों को अगर फाइबर ऑप्टिक ट्रांसमिशन सिस्टम और रोबोटिक हैंड के साथ जोड़ा जाए, तो आप स्वचालित ऑटोमोटिव असेंबली लाइन का एहसास कर सकते हैं। लगभग 3KW फाइबर ऑप्टिक ट्रांसमिशन एनडी: YAG निरंतर लेजर का उपयोग, स्पॉट वेल्डिंग सिस्टम और उत्पादन लाइन फिक्स्चर के साथ, स्वचालित वेल्डिंग के उद्देश्य को प्राप्त कर सकता है, जनरल मोटर्स, मर्सिडीज-बेंज, आदि ने उत्पादन लाइन में उपयोग की जाने वाली इस प्रणाली को अपनाया है नवीनतम मॉडलों में से, लेजर वेल्डिंग प्रणाली दक्षता, अर्थव्यवस्था, सुरक्षा, ताकत, संक्षारण प्रतिरोध के मामले में उत्कृष्ट प्रदर्शन के साथ लगभग सही प्रसंस्करण की आवश्यकताओं को प्राप्त कर सकती है। लेज़र वेल्डिंग प्रणाली का उपयोग नवीनतम कार मॉडलों की उत्पादन लाइन में किया जाता है।

एक कार बॉडी और चेसिस में 300 से अधिक प्रकार के हिस्से होते हैं, लेजर वेल्डिंग का उपयोग मोटाई, ग्रेड, प्रकार, सामग्री के ग्रेड की परवाह किए बिना लगभग सभी में किया जा सकता है, भागों के विभिन्न आकार बनाने के लिए एक साथ वेल्ड किया जाता है, जिससे लचीलेपन में काफी सुधार होता है। ऑटोमोबाइल डिज़ाइन का. स्प्लिसिंग बिलेट घटकों के डिजाइन को अनुकूलित करने के आधार पर शरीर की संरचना का पूर्ण विश्लेषण है, ताकि यह कुछ प्रकार के बिलेट से कुछ विशिष्ट बिलेट वेल्डिंग हो सके, जो मोल्ड की संख्या को काफी कम कर देता है, जिससे उपयोग में वृद्धि होती है सामग्री, लेकिन वजन को कम करने और सटीकता में सुधार करने के लिए मुद्रांकन मोल्डिंग में विभिन्न मोटाई के बिलेट के विभिन्न हिस्सों की विभिन्न आवश्यकताओं की ताकत में भी इस्तेमाल किया जा सकता है, बल्कि संक्षारण प्रतिरोध और सुरक्षा प्रदर्शन में भी काफी सुधार किया गया है! शरीर की संरचना भी बहुत सरल हो गई है। टोयोटा की साइड एनक्लोजर उत्पादन लाइन एक स्प्लिसिंग ब्लैंक वेल्डिंग तकनीक का उपयोग करती है, जिससे सांचों की संख्या घटकर चार हो जाती है, सामग्री उपयोग दर 65 प्रतिशत हो जाती है, साथ ही अन्य हिस्से, जिससे प्रत्येक कार की लागत 30 अमेरिकी डॉलर से अधिक कम हो जाती है, जिससे काफी वृद्धि होती है। ऑटोमोबाइल निर्माताओं को लाभ.

वर्तमान में, विदेशों में, जर्मनी वोक्सवैगन में ऑडीए6, गोल्फए4, पसाट और अन्य ब्रांडों की छतों में लेजर वेल्डिंग होती है, बीएमडब्ल्यू, जनरल मोटर्स फ्रेम के शीर्ष में भी लेजर वेल्डिंग का उपयोग कर रही है, जनरल मोटर्स, टोयोटा, फोर्ड, बीएमडब्ल्यू, फिएट, मर्सिडीज-बेंज, वोक्सवैगन का उपयोग लेजर स्प्लिसिंग प्लेट तकनीक में किया जाता है, यूनाइटेड स्टेट्स बिग थ्री, जर्मनी मर्सिडीज-बेंज लेजर वेल्डेड ट्रांसमिशन घटकों का उपयोग कर रहा है। वोक्सवैगन, जनरल मोटर्स, मर्सिडीज-बेंज, निसान ने लेजर कटिंग तकनीक लागू की, फिएट और टोयोटा ने लेजर कोटिंग इंजन निकास वाल्व, वोक्सवैगन इंजन कैमशाफ्ट को लेजर सतह सख्त उपचार प्राप्त करने के लिए लागू किया।

देश में, घरेलू उच्च-गुणवत्ता वाले मॉडल, जैसे: पसाट, ब्यूक, ऑडी, आदि का उपयोग लेजर वेल्डिंग के लिए किया जाता है, घरेलू परिवर्तन पर लेजर वेल्डिंग तकनीक का उपयोग शुरू किया गया, जो देश में उपयोग करने वाला पहला है। लेजर वेल्डिंग तकनीक (लेजर वेल्डिंग के बजाय), FAW-वोक्सवैगन में सबसे आगे है, जबकि कुछ घरेलू ऑटोमोबाइल निर्माताओं ने धीरे-धीरे इस तकनीक का उपयोग करना शुरू कर दिया है। लेजर तकनीक वर्तमान में FAW, FAW वोक्सवैगन ऑडीA6 टॉप और BORA बैक कवर के अनुप्रयोग में लेजर वेल्डिंग का उपयोग कर रही है, Sagitar (Sagitar) शरीर के शीर्ष, बैक कवर और लेजर वेल्डिंग तकनीक के अन्य भागों में थे, वेल्डिंग की लंबाई से अधिक है 30 मीटर. FAW ने जर्मन हासयाग 3KW लेजर और कूका रोबोट के लिए उपकरण का उपयोग किया, FAW कार कंपनी ने लेजर कटिंग का उपयोग करके सेडान बॉडी क्लैडिंग पार्ट्स का उपयोग किया, जर्मन अर्नोल्ड 3KW त्रि-आयामी पांच-अक्ष CO2 लेजर प्रसंस्करण मशीन के लिए उपकरण का उपयोग किया, FAW चेसिस पार्ट्स प्लांट ब्रेक शू लेजर का उपयोग करके सख्त करना, घरेलू 2KW CO2 लेजर प्रसंस्करण मशीन के लिए उपकरण का उपयोग करना, लेजर कटिंग के लिए FAW मोल्ड केंद्र पतली प्लेट भागों, घरेलू 1.5KWCO2 लेजर प्रसंस्करण मशीन के लिए उपकरण का उपयोग करना। लेजर वेल्डिंग तकनीक की परिपक्वता और लेजर वेल्डिंग मशीन की कीमत में गिरावट के साथ, चीन की चेरी ऑटोमोबाइल ने भी लेजर वेल्डिंग तकनीक का उपयोग करना शुरू कर दिया।

4. लेजर प्रौद्योगिकी की संभावनाएँ

पारंपरिक ऑटोमोटिव वेल्डिंग प्रक्रिया पर लेजर वेल्डिंग तकनीक का प्रभाव पड़ा है, प्रमुख ऑटोमोटिव कंपनियों का इसके प्रति बहुत सकारात्मक दृष्टिकोण है, नई प्रौद्योगिकियों के उपयोग का मतलब है मजबूत प्रतिस्पर्धा, विशेष रूप से ऑटोमोटिव उद्योग में क्रूर प्रतिस्पर्धा। एल्यूमीनियम की वेल्डिंग में लेजर वेल्डिंग तकनीक, कास्टिंग के बजाय वेल्डेड भागों और भविष्य के सबसे बड़े फ्रेम संरचना वेल्डिंग अनुप्रयोग, लेजर निर्माताओं को फाइबर ऑप्टिक के साथ लेजर की गतिशीलता, मात्रा और काम के अन्य पहलुओं में व्यापार के अवसरों को जब्त करना चाहिए ट्रांसमिशन लेजर, ताकि लेजर ऑटोमोटिव उत्पादन लाइन की जरूरतों के लिए अधिक उपयुक्त हो। लेजर उत्पादों के कुछ घरेलू निर्माताओं ने धीरे-धीरे इसे महसूस किया है, जैसे कि हुबेई ऑप्टिकल ऑप्टिकल सिस्टम्स कंपनी लिमिटेड, स्पंदित एनडी का उत्पादन: ऑप्टिकल फाइबर कपलिंग फोकसिंग का उपयोग करके वाईएजी लेजर वेल्डिंग मशीन, उपयोग में आसान, लेजर हेड से बहुत दूर हो सकता है वेल्डिंग क्षेत्र, लेजर प्रदर्शन स्थिर और विश्वसनीय है, लंबे जीवन, लेकिन पारंपरिक ऑप्टिकल पारंपरिक प्रणाली का उपयोग भी, लेजर लेजर वेल्डिंग, लेजर काटने और छिद्रण, दोनों हो सकता है। एक मशीन बहुउद्देश्यीय, विशेष रूप से लेजर प्रसंस्करण कार्यशाला और स्वचालित उत्पादन लाइन के लिए उपयुक्त।

5. सारांश

21वीं सदी का ऑटोमोबाइल उद्योग लचीले मॉड्यूलर उत्पादन मोड के अनुसार उपयोगकर्ता की आवश्यकताओं में कदम रख रहा है, पारंपरिक प्रसंस्करण तकनीक नए उत्पादन मोड की जरूरतों को पूरा नहीं कर सकती है, जो लेजर वेल्डिंग तकनीक के बड़े पैमाने पर अनुप्रयोग को एक अवसर प्रदान करती है, ऑटोमोटिव क्षेत्र में लेजर वेल्डिंग तकनीक और अन्य लेजर प्रोसेसिंग तकनीक का अधिक विकास होगा, जो ऑटोमोटिव उद्योग में एक महत्वपूर्ण प्रसंस्करण विधि बन जाएगी।