自動激光焊接機在制造業生產中的高效應用
自動激光焊接設備是一種高精度的焊接設備,主要由激光器、導光系統、控制系統、工件裝夾及運動系統等主要部件和光學元件的冷卻系統、光學系統的保護裝置、過程與質量的監控系統、工件上下料裝置及安全裝置等外圍設備組成。其原理是一種使用聚焦激光束的接合工藝,由于其精度高,在許多工業領域中得到應用。
焊接能量由高功率激光器產生。在自動化技術應用中,高能激光束通常通過柔性光導纖維傳導到加工位置。在此處,激光功率借助加工頭聚焦到一個小的焦斑上。由此產生的高能量密度將熔化工件并對部件進行焊接。該工藝方法適用于需要高速焊接、焊縫細長、熱變形小的材料和部件。因此,激光焊接被光泛應用于諸如汽車、航空航天和醫療等各個行業的高精度應用。
有哪些材料可以借助激光焊接來接合?
各種各樣的材料都可以通過激光焊接來接合。其中,經常對鋼和鋁進行焊接。但是,在電池生產中經常需要的銅連接(銅-銅和銅-鋁)也可以用蕞新的激光束源和適配的波長(如綠光或藍光光譜)進行焊接。為了保護部件的焊接表面在激光焊接過程中不被氧化,在焊接過程中要加入氬氣或氦氣作為保護氣體。
用激光進行焊接:兩種蕞高效的工藝方法。
用激光焊接時,焊縫的形狀和質量具有多樣性,因此可選擇性地適應任務的需要。下列技術工藝方法在激光焊接中得到了光泛普及:
深熔焊:
深熔焊需要非常高的功率密度,約為每平方厘米 1 兆瓦。激光束不單能熔化金屬,而且還能將其汽化。蒸汽壓力形成一個狹窄的充滿蒸汽的孔,即所謂的蒸汽毛細管,也被稱為小孔。當激光束穿過工件時,金屬熔液在毛細管周圍流動并在背面凝固。出現一條窄而深的焊縫,結構均勻。深熔焊的特點是熔深大,加工速度快。由于焊接速度快,熱影響區小,變形小。
熱傳導焊接:
在熱傳導焊接中,聚焦的激光束熔化接合點處的母材。凝固時產生光滑的焊縫,通常不需要再加工。因此,熱傳導焊接通常用于可見焊縫。由于激光功率的出色穩定性和可控性,即使是薄壁的工件也能接合。能量只能通過熱傳導到達工件,這限制了熔深。
隨著技術的進步,激光焊接設備的焊接范圍正在不斷擴大。激光焊接機具有寬范圍的焊接能力,能夠焊接大量工件,具有極高的生產效率。在新能源汽車、鋰電池、半導體及新興市場等領域的材料焊接焊接中,焊縫寬度小、焊接準度高、焊縫平整美觀、焊接表面不發黑、機器操作簡單,可以實現全自動化自動焊接,即節省人力,也降低了企業的成本。在自動化生產中,自動激光焊接機已成為不可替代的加工工具。