浅谈激光钎焊打磨在汽车行业的应用
摘要：激光钎焊已逐渐成为汽车顶盖加工的标准工艺，而激光钎焊外观质量和后期涂漆效果都将受到考验，采用激光钎焊后的打磨，通过采用不同厚度的打磨片，不同的打磨工艺参数及打磨除尘，能优化激光钎焊外观质量问题。
关键词：激光钎焊 打磨 除尘
1、激光钎焊顶盖打磨目的
目前，国内汽车制造商为抢抓市场机遇，纷纷在青岛、武汉、成都、重庆、佛山、深圳等城市新建汽车产业基地。在国内，一辆车的更新换代一般要2~3年时间，而国外汽车品牌几乎每年都有新型车推出以吸引消费者的眼球。究其原因，柔性化生产线不足是国内外汽车制造商的根本差距。
激光钎焊应用于汽车制造，能够加强生产线的自动化，对于车型改造和升级十分有利。激光钎焊车身顶盖，不仅可缩短原制造所需要的点焊时间，同时也节省后续密封条工序。
为使激光钎焊后焊缝表面更加平滑均匀，且便于其后续工位的喷涂油漆，国外汽车制造商通常会在激光钎焊后增加打磨工位。利用特殊磨料制成的打磨片高速自转，并与激光钎焊焊缝摩擦而去除焊缝表面的鱼鳞纹、锯齿边等缺陷。
2、激光钎焊打磨设备及控制
激光钎焊打磨工位通常位于顶盖定位工位之后、手动修补工位之前。
激光钎焊打磨工位通常有打磨头（机器人）、除尘设备、光栅等。
除尘设备去除打磨时产生的飞溅、烟尘；车辆焊缝打磨完成后，机器人移动打磨头到光栅附近，通过Z向移动靠近光栅，打磨头接触光栅时，机器人停止运动，并记录Z向位置，通过前后两次标定值对比，计算出打磨片消耗量，机器人回Home点，准备下一次打磨；当打磨片消耗量达到设定阀值时，机器人到维修工位更换打磨片。另外，打磨节拍要求不低于车辆焊接的节拍。
图1 打磨头与车身打磨效果图
2.1、打磨头的相关参数：
打磨片厚度3.5mm/4mm，直径203mm；
打磨速度60~100mm/s，打磨次数1~2次。
表1 打磨头的角度
图2 打磨头的角度参数
2.2、光栅标定打磨片
图3 光栅标定打磨片
打磨头竖直向下，光栅捕捉到打磨片下端，机器人停止并记录Z向偏移量；
打磨时机器人轨迹相应偏移；
每台车打磨完后标定；
打磨片损耗量达到设定极限时跟换。
2.3、打磨过程中抽尘
图4 打磨过程中抽尘
打磨过程除尘；
滚床进入打磨工位接触光栅，抽尘设备开；
滚床出打磨工位，抽尘设备关；
分别在上下两方位抽尘。
3、激光钎焊打磨参数及效果
分别对激光钎焊试片取样并观察焊缝横型面，其图形及尺寸如下：
图5 激光钎焊顶盖与侧围试片焊缝横截面尺寸
表2 激光钎焊顶盖与侧围试片焊缝横截面尺寸
打磨片宽度大于焊缝宽度，打磨时，才能保证焊缝能够完全打磨到。但同时，必然会对顶盖或侧围有所磨损，见下图：
图6 激光钎焊顶盖打磨量
表3 激光钎焊顶盖和侧围打磨量
4、激光钎焊打磨缺陷分析
侧围与顶盖间隙大于0.5mm，容易产生漏焊，打磨无法改善缺陷；间隙在0.3~0.5mm，容易出现焊缝下沉，打磨时会出现锯齿边；
车身Z向尺寸，会影响单车打磨片消耗量；
锯齿边是最常见的打磨缺陷，车身质量稳定是前提；
激光钎焊缺陷，打磨可能减小，但无法消除。
武汉法利莱切割系统工程有限责任公司 沈义
