轻量化结构和电动交通工具的生产需要在灵活性和生产率之间取得平衡。

Hybrid lightweight construction and electromobility require a balancing act between flexibility and productivity.

多功能激光加工头，来源：Fraunhofer ILT。

切割、焊接与3D打印

弗劳恩霍夫激光技术研究所（Fraunhofer ILT）正在协调一项名为MultiPROmobil 的研究项目。该项目主要涉及开发一种可实现切割、焊接和增材制造（3D打印）三种功能的激光加工头，这项创新技术钣金加工行业将为提供显著的生产力和质量优势。MultiPROmobil 项目中的四个合作伙伴通过开发这款多功能激光加工头，应对新能源、电动汽车制造领域不断变化的生产和技术挑战。

使用多功能激光头加工汽车结构部件，来源：Fraunhofer ILT

根据Fraunhofer ILT，新能源汽车设计迭代快，产量大小存在波动，新能源汽车制造商对于创新的生产理念的追求，使得新能源汽车的生产需要在灵活性和生产率之间取得平衡。Fraunhofer ILT Dirk Petring博士表示，在动荡的市场中，激光技术与数字化相结合是成本效益生产的重要推动因素，集成了切割、焊接和增材制造多功能激光加工头的机器人，将被应用于轻量化电动汽车的制造。

除了 Fraunhofer ILT 之外，研发这一多功能激光头的合作方包括Bergmann＆Steffen 公司，CAE Innovative Engineering 公司和激光加工与咨询中心（LBBZ ）。激光头来自于Laserfact 公司。目前，增材制造/3D打印功能已经可以通过更换激光头来实现，而MultiPROmobil 项目的目标是共同优化这个激光头，将切割、焊接和增材制造三个功能集成在一个激光头中，无需更换激光头或喷嘴。

除了硬件开发，该项目还专注于为优化的工艺链，开发智能设计和仿真软件。项目项目合作伙之一CAE Innovative Engineering负责通过“数字双胞胎”，数字化将要生成的机器，工艺和组件，从而便识别和改进工艺链中的关键数据。MultiPROmobil合作伙伴使用高度灵活的工艺链，可以数字化显示新的车辆组件，然后对它们进行测试和评估。在项目合作伙伴LBBZ所打造的工业环境中，带有多功能激光加工头的机器人，将能够制造新能源汽车的仿生车辆结构。该技术的第一个应用示例为电动车辆的三角形控制臂，该部件将在优化设计和切割后，在多功能激光机器人单元中进行焊接和增材制造。而完成这些制造流程，不需要更换激光头。

Bergman＆Steffen 公司负责为多功能激光头的研发提供灵活的夹紧技术。

将来，多台多功能机器人将被用于柔性制造单元中，具体数量取决于汽车装配线的规模以及制造商对于生产周期的要求。MultiPROmobil 项目的参与者预测，该技术将使新能源汽车制造商工程效率得到提高，启动时间减少约30％。此外，他们希望单位成本和资源消耗至少降低20％。

Fraunhofer ILT与Laserfact 的多功能激光加工头技术已经在工业中使用，例如在钢铁工业的涂层和检测线中被用于切割和焊接，以及生产高精度金属组件。随着多功能激光加工头技术的进一步发展，MultiPROmobil 项目将特别吸引那些对未来电动汽车市场做出重要贡献的中小型公司。

Review

Fraunhofer ILT 所推动的多功能激光加工头技术，旨在应用于轻量化的电动汽车结构部件加工领域。

《3D打印与新能源汽车白皮书》

目前3D打印技术在新能源汽车制造领域的切入点正是制造轻量化部件与热管理部件。

《3D打印与新能源汽车白皮书》

汽车制造领域还尝试了一种轻量化车身的增材制造方式，通过选区激光熔化3D打印技术制造出金属“节点”，用于连接碳纤维管材。