汽車無處不雷射丨雷射在汽車工業中的重要性

近年來，雷射技術在汽車工業的應用日益普遍，以工藝而論，則雷射打標、硬化、切割、焊接，雷射大燈，雷射雷達等全數用上；以部位而論，舉凡內外、上下、結構裝飾等，盡入轂中。一輛汽車，隨處可見雷射的身影，可以說無車不激光。

雷射車體加工應用

根據資料統計，歐美發達工業國家，有50%-70%的汽車零件是用雷射加工來完成的。我們且對雷射在汽車製造的應用，做初步的梳理。

一、雷射焊接

雷射焊接有以下特點：

①加熱範圍窄(集中)。

②作用區域和位置精確可控。

③熱影響區小。

④焊接變形小，無需焊後矯形。

⑤非接觸加工，無需對工件加壓及表面處理。
⑥能實現異種材料焊接。
⑦焊接速度快。

⑧對外界無熱影響、無噪音、無污染。

雷射光束照射在材料表面的直徑為0.2-0.6mm，焊接寬度在2mm以下。雷射焊接的焊縫金屬經快速凝固，其晶粒更加細小，可獲得更高的強度。雷射焊接可使車身的剛度提升30%。車頂蓋與側圍的雷射焊接，相比傳統點焊工藝，車頂少了兩條橡膠密封條，改善了車身的視覺效果。車身精度控制上的"一毫米工程"(白車身整車尺寸精度控制在±1mm內)，由於雷射焊接才成為現實。。

雷射焊接加速了用沖壓零件取代鍛造零件的進程。採用雷射焊接，以連續的雷射焊縫代替離散的點焊縫，可以減少搭接寬度和一些加強部件，可以壓縮車身結構件本身的體積。由此，可減少車身重量56kg。雷射焊接的應用，實現了減重減排，契合了當今時代對環保的要求。

雷射焊接應用於不等厚板的拼焊，效益更顯著。此技術將傳統製造流程--先沖壓成零件，再點焊成整體--改造為：先將若干個不同厚度的零件焊接為整體，再沖壓成形，減少了零部件的數量，材料利用更合理，結構功能顯著提高。

雷射焊接也可應用於點煙器、氣門挺桿、汽缸墊、噴油嘴、火星塞、變速齒輪、半軸、傳動軸、散熱器、離合器、引擎排氣管、增壓器輪軸、安全氣囊內膽、ABS等。

二、雷射切割

雷射切割較早應用於汽車零件的製造。

汽車大型覆蓋件的下料切邊，擋風板等雷射切割，需要3維切割機或機器人。以機器人+光纖雷射組成的柔性切割系統較為常見。

近年來，高強度鋼因具有高減重潛力、高碰撞吸收能、高疲勞強度、高成型性及低平面各向異性等優勢，成為汽車工業輕量化的主要材料。高強度鋼熱成型後，沖壓製程不再適宜，其輪廓和孔的裁切，推動了雷射切割的需求。

汽車內裝件多為非金屬，因雷射的非接觸、精確定位、快速等特點，所以非常適合採用雷射切割加工。例如，將車門鑲板或門肩的廢棄角料、後部注塑部件的多餘部分切除。切割非金屬不能用光纖雷射器，而必須用CO2雷射器，沒有了光纖傳輸雷射的便利，配用的機器人必須作專門的設計，將CO2雷射光束導光裝置完全整合在機器人手臂中，使運動的機器人手臂能傳輸穩定的雷射光束。

三、雷射打標

汽車零件傳統標示方式有：模具鑄造、電腐蝕、不乾膠、網版印刷、氣動標記等。雷射打標技術從誕生以來就以其標記的清晰美觀永不磨滅性迅速發展。
雷射打標用於汽車零件的優點在於：快速、可編程、非接觸，持久。雷射打標在汽車製造上應用廣泛，如汽車零件、引擎、標籤紙(柔性標籤)等等。雷射條碼、二維碼常用於汽車零件追溯。二維碼具有資訊容量大、容錯性強等優點。

汽車柔性標籤專用雷射打標機，針對汽車柔性標籤的特點專門設計，用於下列各種標籤的打標：車身、引擎、VIN碼、條碼、車鑰匙、油箱、安全氣囊警告、輪胎壓力、空調、冷卻系統、車門標籤等。

以上是雷射技術在汽車工業的應用綜述。

雷射在汽車工業中的重要性癒益突顯，並日益廣泛深入地影響著我們的日常生活。

四、雷射大燈讓汽車更炫

雷射大燈並不是一個太過陌生的名詞，雷射在社會的許多領域都有使用，而汽車設計上，最先由寶馬提出採用激光大燈，並應用在寶馬i8上，現在新一代的寶馬7係也能夠選裝，另外，玩燈專家奧迪也推出其激光大燈。
雷射大燈有小、亮、遠這三個特點。
雖然目前從外觀看起來雷射頭燈和LED大燈差不多，但裡內涵卻有所區別。雷射二極體的元件大小只有LED的百分之一，這意味著未來的車燈將可以有更多不同的造型。
LED的發光效率每瓦100流明，而寶馬i8搭載的雷射大燈則能達到每瓦170流明，如此一來，激光大燈要麼就是能夠做到亮度高，要麼就是相同亮度下能耗更少。
此外，照射距離還是LED的兩倍。不過值得一提的是，雷射大燈目前主要應用在遠光燈上，近光燈仍是LED。

那麼這麼強的照明效果，是否對人體有害呢？答案是不會的。因為雷射大燈的雷射不是直接發射出來的，而是先照射在一組反射鏡片，然後經過黃磷透鏡後散發出白色的光芒，最後再經過一次反射才反射出來的。

五、光達實現汽車無人駕駛

智慧汽車離不開ADAS

2016年實現部分自動駕駛，例如汽車需要監控系統，駕駛員需要隨時準備接手駕駛，目標是實現30km/h以內的自動駕駛；到2020年，實現高度自動駕駛，那時不需要監控系統，但駕駛員需要在規定時間內接手駕駛；到2025年，要完全自動駕駛，不需要監控系統，駕駛員也不需要接駕駛。這是大陸集團推出的從輔助駕駛到自動駕駛革新的三步驟。其實這也代表大部分外資零件企業的判斷。真正意義上的自動駕駛需要可靠的感測器、安全的車輛資料、複雜的系統架構、安全模擬及法規等各方面都俱備。近幾年內，實現自動駕駛還有很多技術需要突破，但讓ADAS的更多功能盡快在汽車上實現，達到更安全、更聰明的汽車駕駛，這是可以實現的目標。