江苏开沃总工程师张正：新能源汽车车身、车门及电池模组激光焊接关键技术解析

为了更深入了解汽车行业的发展现状，深度分析中国汽车产业未来发展之路，探索新时代下汽车行业的技术创新，展示最新技术成果，2022年11月17日，由OFweekWKW主办，OFweek电子工程网、OFweek激光网、OFweek智能汽车网、OFweek新能源汽车承办的“OFweek 2022中国汽车产业大会”在深圳福田大中华喜来登酒店成功举办。

本场会议邀请了来自激光、汽车领域的科研人士、企业技术专家、行业研究专家，他们从不同角度带来了精彩的报告，以下为报告内容整理：

新能源汽车车身、车门及电池模组激光焊接关键技术解析

江苏开沃汽车有限公司总工程师张正以“新能源汽车车身、车门及电池模组激光焊接关键技术解析”为主题作了报告。

张正从汽车车身激光焊接中的问题，结合以往失败和成功的实际案例，以车身尺寸工程、GD＆T／APQP／FMEA／MSA／SPC为理论指导，结合产品开发关键技术、工艺过程开发技术及项目管理各阶段的控制要点，对“车身机器人激光焊接全过程及系统性的解决方案”进行了阐述。汽车车身激光焊接的质量很难保证，有哪些原因？张正从六个方面进行了介绍：

1、对汽车车身薄板件的激光焊接的特殊的或关键特性没有理解；

2、在产品开发设计的关键特性定义不能满足要求；

3、对工艺过程的冲压工序、焊接工序的关键工艺过程没有进行有效的控制和补偿；

4、关键型面的检测和匹配验证方法不当，缺乏有效的MSA分析和SPC统计过程控制；

5、车身产品开发和工艺规划过程中没有进行有效的PFMEA和PFMEA的风险分析；

6、在项目SOP时，APQP阶段要求的PPAP批准性文件完整性、有效性不充分。

据介绍，激光焊接光源技术已经成熟、可靠，但光斑直径小，热影响区小，焊后变形小，对零部件的精度要求非常苛刻；只要对产品特性、关键过程特性理解到位，并严格按照APQP的方法和逻辑，产品开发、工艺规划、过程控制、监控检测到位，就能保证车身激光焊缝质量；保证激光焊接质量关键是保证零件之间的间隙，关键是匹配技术，因此车身夹具、检具、模具的设计方法、调整思路及测量技术与常规电阻焊接车身的方法有很大差异；为了补偿车身顶盖与侧围激光焊接质量，同期也要注意，保证前窗框和后背门框的成型质量，否则会影响前框框玻璃装配粘贴及漏水，也会影响后背门与车身的DTS面差及间隙。

对于车身激光焊接的成本与效益，张正通过数据进行了说明，投资机器人激光焊接，当产量达到1万辆后，就可以收回投资成本。

激光焊接在新能源汽车车身拥有广阔应用场景。张正表示，如果说2010年是中国车身焊接的机器人普及应用的元年；那么可以说，2020年就是激光焊接在中国车企普及应用的元年。随着车身轻量化发展带来的巨大需求，车身结构的颠覆性变化及创新，以及激光焊接不可比拟的高效率，综合成本的巨大优势，那么2025年起，新能源汽车行业如果依然还拘泥于传统的电阻焊接、CO₂焊接等传统弧焊，或者大力推广使用SPR自冲铆接及热流钻连接技术等，则无论是车身产品结构设计优化空间，还是车身过程规划将会被先进的激光焊接制造技术淘汰。