激光工艺在汽车中的应用

       汽车市场竞争越来越激烈，内饰在设计上越来越丰富，加工工艺也不断升级，更多的内饰使用激光工艺来进行设计生产，应用也越来越广泛。相较于传统制造技术，激光技术具有很多优势，在设计制造等方面起到愈来愈重要的作用。

什么是激光工艺

       激光加工工艺是利用激光束与物质相互作用的特性，对材料(包括金属与非金属)进行切割、焊接、表面处理、打孔及微加工等的一门加工技术。

激光工艺优势

激光工艺在汽车内饰中有哪些应用

       激光工艺在内饰中的应用主要包括切割、纹理、打标、打孔、表面弱化几个方面。内饰部件从方向盘、仪表板到座椅、按键等很多位置都有它的身影。

1. 激光切割、打孔

       利用高功率密度激光束照射被切割材料，材料很快被加热至汽化温度，蒸发形成孔洞，随着光束对材料的移动，孔洞连续形成宽度很窄的切缝，完成对材料的切割。

       采用连续 CO2 激光加工蒸发低热量、高吸收的材料就可以达到上述效果，例如薄的塑料薄膜以及木材、纸、泡沫等不熔化的材料。

       超短脉冲激光使这项技术可以应用于其他材料。金属中的自由电子吸收激光并剧烈升温。激光脉冲不与熔融的粒子和等离子体反应，材料直接升华，没有时间将能量以热量的形式传给周围材料。皮秒脉冲烧蚀材料时没有明显的热效应，没有熔化和毛刺形成。

图：激光使材料蒸发，燃烧。蒸气的压强使熔渣从切口排出 

       激光切割加工更加精准，细腻操作，完成自动化切割，控制剪裁品质，达到产品加工的最佳精度和速度。通过适当控制激光切割机功率，可以实现多层精准切割，还根据不同车型内饰尺寸进行灵活快速制图裁剪，从而提高产品加工的灵活性，成倍地提高产品加工效率。

2. 激光纹理

       利用激光在模具上雕刻出设计好的纹理样式，而利用这种模具即可生产出带有纹理的产品，可以实现传统蚀刻方式无法完成的纹理样式。加工流程相比传统蚀刻流程更少，软件处理完毕将模具放入即可自动加工。

       可以在任何复杂3D工件上加工自由纹理，无需担心工艺限制，还可以雕刻3D几何纹理呈现立体效果，以及更适合参数化设计，尽情释放设计师的创造力

图：吉利几何A多维科技纹理

3. 激光打标

       激光打标是利用高能量密度的激光对工件进行局部照射，使表层材料汽化或发生颜色变化的化学反应，从而留下永久性标记的一种打标方法。

       从激光器中输出的光束，由安装在高速精密电机上的两个反射镜控制，以实现光束的运动打标。每个反射镜都沿着单一的轴线运动。电机的运动速度非常快，并且惯性非常小，从而能够实现对目标物体的快速打标。经过反射镜引导的光束利用F-θ透镜聚焦，焦点位于被标记的平面上。当该聚焦光束与被标记物体相互作用时，物体就被“打上标记”了。除了被打标的位置，物体的其他表面仍然保持不变。

图：典型的激光打标机的原理示意图

       在对汽车内饰产品加工中，激光打标机也可对各种由皮革、布料、木质、合成材料等汽车内饰产品，进行精准而高效的图文绘制。包括logo添加、个性图文演绎、精彩雕花等。

       通过激光在座套、内衬、方向盘、安全带、脚垫等产品上打标图形从而增加产品的装饰性，可营造出更精致、更时尚的汽车内饰体验。

       这种工艺不需要接触加工物品表面，所以可对任何异型表面材料进行快速标刻，而且工件不会变形和产生内应力。

4. 表面弱化

       在当前的汽车制造工业中，把安全气囊盖整合到仪表板，车门内壁或其他汽车内饰件内部已经成为一种趋势。这种新工艺被称为“整体式安全气囊”。

       其加工方式采用激光弱化工艺，高能量的激光束以定频脉冲的形式，打在仪表板上，其焦点处的材料在吸收激光的高能后迅速气化，形成穿透或不穿透的小孔，这些小孔区域的材料厚度变薄，断裂强度降低，从而能在受到外界冲击时，优先断裂。这样的许多顺序排列的微孔的组合，就是我们通常所说的安全气囊线。

       通过表面弱化工艺，可以是内饰表面完整，可以应用于汽车仪表板、车门内壁等部件的打孔与表面弱化。

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