Laser
Mit dem Aufkommen grüner Entwicklungsphilosophien, Fahrzeuge mit neuer Energie lösen die Umweltverschmutzungs- und Energieverschwendungsprobleme herkömmlicher Benzinfahrzeuge. Dieser Artikel untersucht den aktuellen Entwicklungsstand von New Energy Vehicles, und die neuen Schweißtechnologien und -anwendungen unter intelligenten Fertigungsanforderungen. Ziel ist es, eine Grundlage für die zukünftige Produktion und Anwendung neuer Energiefahrzeuge zu schaffen.
Schlüsselwörter: Intelligente Fertigung, Fahrzeuge mit neuer Energie, Schweißtechnik, Laserschweißen
Einführung
Die meisten Länder sind für ihre wirtschaftliche und soziale Entwicklung immer noch stark vom Ölverbrauch abhängig. Jedoch, Öl ist eine nicht erneuerbare Ressource mit sehr begrenzten Reserven. Eine weitere Nutzung in diesem Tempo wird für das globale Wirtschaftswachstum fatal sein, noch größere Herausforderungen mit sich bringen. China wurde im Jahr 2010 nach Japan zum weltweit zweitgrößten Verbrauchermarkt für Neuwagen 2006, an zweiter Stelle nach den Vereinigten Staaten. Seit dem neuen Jahrhundert, Die Menschen haben nach und nach die Bedeutung einer umweltfreundlichen Entwicklung und die Schwere des Energieproblems erkannt. Auch energiebezogene Themen wurden in Chinas Energiesicherheitspolitik einbezogen.
Neue Energiefahrzeuge und Schweißtechnologien
Grundlagen von New Energy Vehicles
Herkömmliche mit Öl betriebene Benzinfahrzeuge verursachen nicht nur verbrauchsbedingt gravierende Energieengpässe, sondern wirken sich auch nachteilig auf die globale Umweltzerstörung und die Treibhausgasemissionen aus. Momentan, Viele Schadstoffe in der Luft stammen aus Autoabgasen, wie Kohlenmonoxid, 80% aus Autoabgasen; Stickoxide 40%; Und 20% Zu 30% der Feinstaubbelastung in Städten entsteht durch Autoabgase. Umweltprobleme wiederum stellen eine ernsthafte Bedrohung für die menschliche Gesundheit und das Leben dar, und haben die Aufmerksamkeit des Staates auf sich gezogen. In den letzten Jahren, Neue energiebezogene Technologien sind nach und nach ausgereift, und auch Elektrofahrzeuge und Autos auf Basis neuer Energiequellen sind auf den Markt gekommen, mit sehr erheblichen Vorteilen für die Umwelt. Vor dem Hintergrund einer zunehmenden Aufmerksamkeit für Umweltthemen in der Zukunft, Fahrzeuge mit neuer Energie werden auch in Zukunft zu einem Entwicklungstrend werden.
Der 2010 Die Shanghai World Expo vertrat das Ziel einer grünen und umweltfreundlichen Entwicklung. Chinas 13. Fünfjahresplan integriert das Konzept der grünen Entwicklung auch in neue Entwicklungskonzepte, dem harmonischen Zusammenleben von Mensch und Natur mehr Aufmerksamkeit schenken. Die Entwicklung neuer Energien hat auch den Grundstein für die Entwicklung neuer Energiefahrzeuge gelegt. Verschiedene Länder weisen große Unterschiede im technologischen Entwicklungspfad von Fahrzeugen mit neuer Energie auf. Momentan, Elektrofahrzeugtechnologie ist die Mainstream-Technologie in neuen Energiefahrzeugtechnologien. Elektrofahrzeugtechnologien können in Blei-Säure-Batterien unterteilt werden, Hybridantrieb und reine Elektrofahrzeugtechnologien.
Obwohl die Elektrofahrzeugtechnologie allmählich ausgereift ist, es gibt immer noch einige Probleme, wie Herstellungskosten und Reichweite unterscheiden sich immer noch von herkömmlichen Kraftstofffahrzeugen. Aufgrund von Unterschieden bei den Batterien selbst, Es gibt Probleme mit der Lautstärke, Gewicht, Leistung, Kosten und Ladezeit, die auch zu Engpässen für die weitere Entwicklung von Elektrofahrzeugen in der heutigen Gesellschaft geworden sind. Diese Probleme können wie folgt zusammengefasst werden:: Sehr begrenzte Reichweite; relativ kurze Akkulaufzeit; teure Batteriekosten; und Probleme mit Ladestationen und Ladezeiten, die nicht in kurzer Zeit effektiv gelöst werden können.
Schweißtechnik
Laserschweißtechnik
Die derzeit am häufigsten in Fahrzeugen mit neuer Energie eingesetzte Schweißtechnologie ist das Laserschweißen. Auch in der Pulvermetallurgie wird diese neue Schweißtechnik erfolgreich eingesetzt, biomedizinisch, elektronische Verpackung, Automobil und Luft- und Raumfahrt. Für Fahrzeuge mit neuer Energie, Eine der Kernkomponenten ist der Motor.
Auch im spezifischen Herstellungsprozess von New-Energy-Fahrzeugen sind die Anforderungen an Motoren sehr hoch. Insbesondere im Schweißprozess von Prototypen, höhere Festigkeit und höhere Präzision sind erforderlich, mit geringerer thermischer Belastung. Jedoch, Der Winkel des Schweißarbeitsraums ist beim Schweißen sehr begrenzt, was behindert würde. Im Vergleich zu herkömmlichen Schweißmethoden, Das Laserschweißen bietet erhebliche Vorteile bei der Anwendung in Fahrzeugen mit neuer Energie, und wird auch in Zukunft ein unvermeidlicher Entwicklungstrend sein.
Vorteile der Laserschweißtechnologie in New Energy Vehicles
Die Anwendung der Laserschweißtechnologie erfordert die Verwendung eines Laserstrahls mit hoher Energiedichte als Wärmequelle, Dabei handelt es sich um ein hochpräzises Schweißverfahren mit hoher Effizienz. Im Vergleich zu herkömmlichen Schweißtechnologien, Die Anwendungsvorteile der Laserschweißtechnologie in Fahrzeugen mit neuer Energie spiegeln sich hauptsächlich in den folgenden Aspekten wider:
Erste, Der Wärmeeintrag kann minimiert werden, wodurch sich die Reichweite der Wärmeeinflusszone weiter verringert, Dies führt zu den geringsten negativen Auswirkungen durch Wärmeleitung.
Zweite, Beim Laserschweißen sind keine Elektroden erforderlich, Es besteht also keine Notwendigkeit, mit Elektrodenschäden oder Kontaminationsproblemen zu rechnen. Denn Fernschweißen unterscheidet sich von allgemeinen Kontaktschweißverfahren, Es kann auch Verschleiß und Verformungseffekte an Vorrichtungen reduzieren.
Dritte, Laserstrahlen haben Vorteile bei der Fokussierung und Ausrichtung, geführt durch optische Instrumente. Im spezifischen Schweißprozess, Es muss lediglich ein entsprechender Abstand zum Werkstück eingehalten werden. Gleichzeitig, während des Führungsprozesses, es muss sich lediglich zwischen Hindernissen oder in der Nähe von Vorrichtungen des Werkstücks befinden, mit weniger räumlichen Einschränkungen.
Vierte, in einem relativ geschlossenen Raum, das heißt, eine interne Gasumgebung oder eine Vakuumumgebung, Der Laserstrahl kann auf einen sehr kleinen Bereich fokussiert werden, So können kleinflächige Bauteile verschweißt werden. Die Palette der Materialien, die lasergeschweißt werden können, ist umfangreich, und sogar das Schweißen verschiedener Arten heterogener Materialien kann erreicht werden.
Fünfte, Laserschweißen kann leicht zum Hochgeschwindigkeitsschweißen werden, und eine Computer- oder digitale Steuerung kann realisiert werden. Beim Schweißen einiger dünner Drahtmaterialien, Es entsteht kein Rückschmelzeffekt wie beim Lichtbogenschweißen, Es treten auch keine Auswirkungen durch das Magnetfeld auf, damit beim Schweißen eine genauere Ausrichtung der zu verschweißenden Teile erreicht werden kann.
Sechste, Das Verschweißen von zwei Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften kann erreicht werden, Zum Beispiel zwei Metalle mit unterschiedlichen Widerständen.
Siebte, Beim eigentlichen Schweißen ist kein Röntgenschutz erforderlich, Es gibt auch keine Vakuumumgebung.
Achte, wenn beim Laserschweißen Lochschweißen verwendet wird, Das Tiefen-zu-Breiten-Verhältnis der Schweißnaht kann überschritten werden 12:1.
Neunte, Durch den Umbau des Gerätes kann der Laserstrahl gleichzeitig an verschiedene Arbeitsplätze übertragen werden.
Der Einsatz von Laserschweißen bei der Herstellung von Fahrzeugen mit neuer Energie kann den sozialen und wirtschaftlichen Nutzen erheblich steigern, Gleichzeitig wird die Qualität der Schweißverbindungen verbessert und die Stabilität deutlich verbessert, Reduzierung von Unfällen und Verlusten durch Gelenkprobleme, und Kostensenkung aus einer anderen Perspektive. Zusätzlich, Der Einsatz der Laserschweißtechnologie bei der Herstellung von Fahrzeugen mit neuer Energie wird auch die Umweltverschmutzungsprobleme traditioneller Schweißtechnologien lösen, elektromagnetische Strahlung und andere Probleme, mit erheblichen Sozialleistungen.
Anwendung der Laserschweißtechnologie in der Herstellung neuer Energiefahrzeuge
Schweißen von Rotor- und Stator-Stanzteilen
Verschiedene Verarbeitungstechnologien wie Kleben, Schweißen, Beim spezifischen Schweißverfahren kommen Verstemmen und Nieten zum Einsatz. Unter diesen Prozessen, Der Schweißprozess ist eine kostengünstigere und qualitativ hochwertigere Methode. Geschweißte Teile erfordern Siliziumstahlbleche als Rohmaterial für den Statorkern, und nach damit verbundenen Prozessen wie Schneiden und Stanzen, sie sind fest gestapelt und gepresst, und dann in einem bestimmten Abstand an der Außenwand des Stators verschweißt, um die Oberfläche des Siliziumstahlblechs zu schmelzen und ein neues Ganzes zu bilden. Beim Schweißen des Stators des Motors, Die Technologie hat sich auch vom Streifenelektroden-Lichtbogenschweißen und dem Kohlendioxid-Schutzgasschweißen zum aktuellen Laserschweißen weiterentwickelt. Aus Sicht des Schweißprozesses, Laserschweißen ist idealer, weil die ersten beiden Schweißmethoden Mängel in Bezug auf Spritzer und schlechte Formgebung aufweisen. Das Material zum Stapeln von Motorstatorblechen wird normalerweise aus warmgewalzten oder kaltgewalzten Siliziumstahlblechen mit guter Schweißbarkeit ausgewählt. Wenn Laserschweißen verwendet wird, Es wird dazu beitragen, die Produktivität zu steigern und gleichzeitig die Produktionssicherheitsbedingungen zu verbessern, Verringerung der schädlichen Schäden, die unerwünschte Oxide für den menschlichen Körper verursachen. Zusätzlich, durch Verwendung eines Computers zur Steuerung der Leistung des Laserstrahls, Der Stator kann die Anforderungen der Schweißnaht erfüllen, und kann in einer oder zwei Schweißnähten ausgeführt werden, Dies spart Zeit und verringert die Variabilität erheblich.
Schweißen des Rotorwellenkragens und der Rotorwelle
Beim Verschweißen dieser beiden Bauteile, Das verwendete Schweißverfahren ist im Allgemeinen das Wolfram-Argon-Lichtbogenschweißen und das Kohlendioxid-Gasschweißen, aber das Schweißen führt zu einer größeren Variabilität, und auch die von der Hitze betroffene Fläche ist größer. Die beim Schweißen entstehenden Hitzewellen wirken sich auch auf den Magnetstahl im Motorgehäuse aus. Wenn Laserschweißen verwendet wird, es wird die Dichte erhöhen, Energie konzentrieren, Geschwindigkeit beschleunigen, Effizienz verbessern, Verformung reduzieren, und Hitzeeffekte reduzieren. Der Effekt ist deutlicher.
Schweißkupplung und Rotorwelle
Beim Schweißen dieser beiden Teile, Es ist darauf zu achten, dass die Einschmelztiefe der Schweißnaht mehr als 4 mm beträgt. Durch Wolfram-Argon-Lichtbogenschweißen und Kohlendioxid-Gasschweißen kann die erforderliche Schweißnaht erzielt werden, aber die Variabilität ist groß. Andere Methoden beeinträchtigen die Genauigkeit des Werkstücks, Daher kann das Laserschweißen mit geringer Leistung verwendet werden, um die Schweiß- und Montagegenauigkeit von Teilen zu verbessern und die organisatorischen Eigenschaften des Schweißbereichs besser zu kontrollieren.
Schweißversiegeltes Gehäuse aus Aluminiumlegierung
Die Verbindung zwischen dem Motorgehäuse und dem Gehäuse aus Aluminiumlegierung wird zur Verstärkung und Abdichtung üblicherweise verschraubt oder genietet. Jedoch, Die herkömmliche Dichtungsmethode wird aufgrund der Alterung der Dichtung allmählich schwächer, die Gesamtleistung des Motors negativ beeinflussen. Wenn beim Schweißen nahtloses Schweißen anstelle des herkömmlichen Schweißens verwendet wird, das Gewicht des Motorkörpers wird reduziert, Der Produktionszyklus wird verkürzt, und die Dichtleistung des Motors wird verbessert. Für andere Materialien, Die Schweißbarkeit der Aluminiumlegierung selbst ist schlecht, Daher ist Laserschweißtechnologie oder Wolfram-Argon-Lichtbogenschweißtechnologie erforderlich.
Abschluss
Die Entstehung und Anwendung neuer Energiefahrzeuge steht im Einklang mit dem aktuellen Konzept der umweltfreundlichen Entwicklung. Jedoch, Auch ihre Produktion und Förderung wird durch viele Faktoren eingeschränkt. Die Schweißtechnik ist ein wichtiger Bestandteil der Elektromotorenfertigung für New-Energy-Fahrzeuge, und die Wahl und Anwendung der Schweißtechnologie beeinflusst den endgültigen Schweißeffekt. In diesem Artikel werden hauptsächlich die Vorteile der Laserschweißtechnologie erläutert, wie zum Beispiel die Erfüllung der Schweißanforderungen verschiedener Materialien, und die Vorteile des Lasers selbst zu nutzen, um dies zu erreichen 360 Grad totwinkelfreies Schweißen, was mit herkömmlichen Schweißtechnologien unmöglich ist. Darüber hinaus werden die spezifischen Anwendungen der Laserschweißtechnologie in Fahrzeugen mit neuer Energie analysiert, und weist darauf hin, dass dies größere soziale und wirtschaftliche Vorteile mit sich bringen wird. In der zukünftigen Anwendung neuer Energiefahrzeuge, Auch in der Schweißtechnik werden Neuentwicklungen und Aktualisierungen vorgenommen, um die Qualität von New-Energy-Fahrzeugen sicherzustellen.