如今，世界各地的汽车厂商都在拼命地减轻汽车的重量。宝马也不例外。
例如，该汽车制造商的2017 5系列比上一款车型轻137磅。考虑到2017款轿车比2016款更长、更宽、更高、更硬、更结实，这一减重效果更加令人印象深刻。
减少汽车的重量需要一些巧妙的工程设计，并更多地使用高强度钢、铝和镁。2016年的5系已经包含了相当数量的铝，包括门，引擎盖和前挡泥板。2017款的耗油量更大。工程师重新设计了后侧部件，将18个部件合并成一个铸铝部件。这节省了24磅。一个铝箱盖节省了9。后备箱、引擎横梁和车顶也是用铝制成的。
在车顶、侧梁和后方战略性地使用高强度和超高强度钢材，在减轻重量的同时赋予车身高的结构强度。此外，宝马使用镁铸造仪表盘，使其比之前的钢制仪表盘轻4磅。
为了组装这些材料，汽车制造商需要采用各种新的连接技术，包括自穿孔铆钉、流钻螺钉、结构粘合剂，以及越来越多的激光焊接。
“激光器是工具箱中的另一种工具，即加入的材料，”Trumpf Inc.的汽车行业经理Nathan Harris说：“焊接，紧固件，粘合剂 - 它们都有它们的优势和劣势。没有“魔法子弹”，可以解决当今汽车制造商面临的挑战的每一种材料。“
宝马不是唯一利用激光焊接的汽车制造商。该技术正在众多车辆上使用，包括福特F-150，凯迪拉克CT6，本田协议和迷你库珀。
特别是在应用激光器的情况下，铝门，窗框，罩，躯干盖子和需要级别的其他部件的组装。例如，对于5系列，BMW从压接和粘合到钢板激光焊接铝外缘的压接并粘合到钢板上，从而从汽车中切割成至少13磅。
激光在这些应用中是有利的，因为工程师可以仔细地控制和集中能量指向装配。电弧焊或电阻点焊产生的接头可能需要精加工;激光焊接的接头几乎不需要焊接。
激光焊接的另一个优点是它能够产生连续焊缝、平行焊缝和C形或s形焊缝。这可以使焊缝更坚固，并允许工程师在设计中使用更薄的材料。它对于传统上使用点焊的高应力区域特别有用。
例如，激光缝线可以替代用于连接上屋顶框架和下摇臂板的电阻点焊缝。对于A柱或B柱，连续缝合线可以替代缝线，并消除额外加强的需要。
哈里斯解释说:“对于搭接焊接，想象一下用锯齿形或漩涡形进行焊接，而不是仅仅用一条直线穿过接头。”或者，想象一下做一条缝焊缝，每条5毫米长，按你的要求间隔。它发生得非常快。”
由于激光可以如此紧密地聚焦，工程师可以设计更窄的法兰，甚至完全消除法兰。对于电阻点焊，一个典型的法兰可能是20毫米宽或更宽。对于激光焊接，法兰可以小于10毫米，因为激光束很窄，过程只需要进入接头的一侧。
激光器可以使汽车制造商在车辆的其他部位使用较轻的重量材料。激光器用于焊接燃油过滤器，转向杆，传感器，控制模块和动力传动系统部件。对于电动车辆，激光器正在焊接在单个电池上的情况，以及存储电池的隔间。
激光焊接技术
激光器在铝中产生快速，清洁焊接。热影响区域最小，焊接穿透可以深至0.25英寸。激光焊接甚至可以与裂缝敏感材料一起使用，例如6000系列铝合金，当时与合适的填充材料如4032或4047铝相结合。
有几种激光适合焊接铝:CO2，nd：yag，纤维和磁盘。使用哪种用途取决于成本，联合配置和焊接材料。
TRUMPF公司的TruDisk是一种用于焊接、切割和表面处理金属的大功率固态激光器。与1至16千瓦的功率范围，TruDisk激光器产生光束质量低至2毫米·毫弧度。这种紧凑、模块化的激光器是节能的，并为焊接提供稳定的电源。
得益于专利谐振器设计，TruDisk甚至可以处理强烈的反向反射。这使得激光能够处理高反射材料，如铜和其他有色金属。磁盘激光器不受寒冷、炎热、灰尘、高湿度或振动等恶劣环境条件的影响。
激光器有两种冷却选择:一个标准的集成热交换器或一个可选的集成压缩机冷却器
植物供水温度。
一种用于机器人激光焊接汽车零部件的关键促进技术是TrumpF的可编程对焦光学（PFO），其使用两个镜子将激光束定位在处理领域内。镜子以精确且高度动态的方式改变方向。该技术允许激光束定位在处理领域内的任何地方。它还可以沿任何所需轮廓引导激光束。过程传感器监控材料表面并引导PFO调节光束路径。
由于工件和光学器件都没有移动，PFO可以实现高度的生产率。并且，由于平面现场透镜，聚焦条件 - 因此，处理质量 - 在处理领域的各个点处是相同的。
PFO技术尤其适用于焊接大型工件，如车门。
“PFO允许您创建不同的焊接几何形状和不同类型的焊缝，”哈里斯说。“它可以是圆角焊缝，点焊或钉型设计。它允许在设计焊接的关节方面进行大量的创造力，特别是用于围栏。“
由于成像技术和计算能力的进步，现在可以更精确地控制激光。该系统可以实时对工艺进行调整，并验证焊缝符合预设的标准。“这是一个闭环过程。你得到的反馈是焊接操作正确。”Harris说。
