每天，全球頂尖的汽車工程專家們都在思考著這樣的問題：如何讓汽車更安全？如何讓汽車的制造更簡單？如何讓汽車整體甚至每個零部件更美觀更精細？如何減少汽車制造中的能耗和成本？

　　隨著科技的不斷進步，新的加工技術和加工手段為解決上述問題提供了新的解決途徑——激光技術，作為本世紀最重大的發明之一，激光在剛剛誕生不久就被人稱為“解決問題的工具”，激光技術在工業制造領域具備巨大的市場潛力。

　　尤其在“柔性制造”方式被大力推廣的今天，汽車工業領域面臨著一次變革，汽車零部件產業正由大批量生產到小批量、多樣化的生產方式過度，以市場為導向的制造方式將逐步普及，“Production Line”正被“Production Station”所取代，激光的空間控制性和時間控制性很好，能夠迅速適應多種材料、多種形狀和尺寸，特別適用于柔性加工，將在這一變革中發揮重大作用。

　　如今，激光技術已經廣泛應用于“打標、焊接、切割、打孔、熱處理、精密調阻、精密配重”等領域，本文將主要介紹汽車工業比較常用的激光打標技術、激光焊接技術、激光切割技術。

一、汽車工業中的激光打標技術

激光打標技術作為激光加工最大的應用領域，以其無可替代的優勢迅速取代了傳統的“氣動打標、化學腐蝕標記、絲網印刷標記、鑄造標記”等方式，成為工業制造領域主流的標記方式。

　　激光打標技術具備以下優點：

　　（1）永久性：標記不會因時間、環境等元素的改變而消退，且標記效果難以模仿和更改，具備比較強的防偽功能，因此，在可追溯性要求十分嚴格的汽車工業領域，激光標記方式具有相當明顯的優勢。

　?。?）非接觸式加工：激光標記的能量載體是波長高度一致的光束，光束照射在被加工物體表面時是不產生任何機械的應力的，對于材料本身的機械特性是沒有任何影響的，而且消除了化學污染和噪聲污染。

　?。?）適應性強：能夠對大多數金屬或非金屬材料進行標記，因為采用計算機智能控制，激光標記設備可以通過軟件迅速調節標記內容，包括條形碼、二維碼等，以武漢華工激光公司自主開發的激光標記軟件為例，不僅能夠實現自動跳號（包括有規則的和無規則的），還能夠自動生成條形碼，此外，還支持DataMatrix、PDF417、QR Code等二維碼技術，而且兼容多種圖形軟件生成的文件格式，為實現柔性加工提供了極大的方便，即使產品更新換代，激光設備一樣可以繼續使用，無須再次投入。

　?。?）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：雖然激光設備的購置投資比傳統的標記設備投資大，但是激光標記速度快、能耗小、易于自動化管理；不需要一般性耗材，只要激光器能正常工作就能實現長時間連續加工，綜合算來，在使用成本和技術綜合效益方面，與傳統標記方式比較有很大優勢；

在汽車零部件制造領域，激光標記技術已經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，甚至汽車玻璃、輪胎，都能夠實現激光標記（附圖）。

二、汽車工業中的激光焊接技術

　　激光用于汽車零部件甚至汽車整車的焊接已經有二十多年的歷史，在汽車工業極為發達的歐美國家，激光焊接已經成為最先進的汽車制造工藝中一種標準工藝。

　　廣泛應用于：汽車齒輪（包括聯體齒輪）、汽車變速器、濾油器、汽車空調皮帶輪、液壓挺桿、ABS電池閥、安全氣囊點火器、鋰電池、噴油嘴、車燈、傳感器等零部件。車頂、車門、車尾箱、發動機頂蓋等車體部位的激光焊接應用也非常廣泛。

　　激光焊接的主要優點有：1、易控制且速度快；2、無須焊絲且可以得到高質量高強度的焊縫；3、焊縫深寬比大，光亮美觀；4、精度高，重復操作性強，成品率高；5、由于焊接速度快，熱傳導效應小，熱形變極??；6、非接觸式加工，無機械應力；7、無須耗材，使用成本低。

　　采用激光焊接技術不僅可以極大地降低成本，還可以大大提高生產效率和產品質量。例如，激光焊接使得原本必須使用鑄造工藝的汽車零部件改為采用沖壓工藝變成了現實，從而減輕了零部件的重量，節約了原料；汽車變速箱或傳動系統齒輪組，以前是采用整塊材料經多種機械加工方式多道工序才能完成，耗費人力物力財力，現在歐美等發達國家的零部件商將齒輪組分為多個小部分，分別生產加工，再使用激光焊接，即能保證強度，又加快了生產速度，簡化了工藝，且可以節省大量的鋼材。

　　實驗表明，使用激光焊接的車身，強度可以提高30%以上，使得汽車的安全性能得到了大幅提高；使用激光焊接的汽車零部件，可以有效地減小部件體積，符合零部件小型化的發展趨勢。

　　目前，我國的汽車工業尚不發達，激光焊接技術還沒有得到廣泛應用，這并不代表著我國的激光焊接技術和歐美等發達國家差距很大，我國的汽車零部件的激光焊接技術已經相當成熟。

三、汽車工業中的激光切割技術

　　激光切割技術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。經過光學系統聚焦以后的激光，焦點處能量密度極高，因此可以切割一些硬度極高的物質，包括硬質合金，甚至金剛石。“削鐵如泥”不再是傳說中的故事，高科技讓它變成了現實。

　　和打標和焊接工藝一樣，激光切割也屬于非接觸式加工，對工件無須施加機械力， 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、焦點的位置等元素有關）較窄，且切縫質量比較好，無需再加工。

　　汽車車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，會磨損磨具，且隨著磨具的磨損而逐漸降低切割質量；激光切割很好的解決了這些問題，可以長時間的連續工作，而且大大減少了生產準備周期。

　　激光切割技術和數控技術的結合，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，無需分別開模，為生產車間的柔性化，提供了極大的便利。

汽車配件切割：

結束語

　　本文所介紹的三種激光加工技術，貫穿于汽車制造的全過程，零部件廠商使用多種激光加工工藝提高產品品質，整車廠商對于激光技術的應用也極為普遍，以整車制造的四大工藝環節“沖壓、焊裝、涂裝、總裝”為例，其中激光技術在“沖壓、焊裝、總裝”環節發揮著巨大的作用，為整車廠商帶來了巨大的經濟效益。

　　汽車工業的發展極為迅速，新能源汽車的發展將極大地改變現有的汽車制造工藝，汽油發動機、供油系統、包括齒輪變速箱等將被新的動力系統所取代，新的動力系統必然要求有新的加工方式與之匹配，所有的業界專家都深信：激光技術將繼續起主導作用！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，華工激光公司也會繼續不斷專注于技術的進步，為汽車行業的發展做出自己的貢獻。