自动激光焊接机在制造业生产中的高效应用
自动激光焊接设备是一种高精度的焊接设备,主要由激光器、导光系统、控制系统、工件装夹及运动系统等主要部件和光学元件的冷却系统、光学系统的保护装置、过程与质量的监控系统、工件上下料装置及安全装置等外围设备组成。其原理是一种使用聚焦激光束的接合工艺,由于其精度高,在许多工业领域中得到应用。
焊接能量由高功率激光器产生。在自动化技术应用中,高能激光束通常通过柔性光导纤维传导到加工位置。在此处,激光功率借助加工头聚焦到一个小的焦斑上。由此产生的高能量密度将熔化工件并对部件进行焊接。该工艺方法适用于需要高速焊接、焊缝细长、热变形小的材料和部件。因此,激光焊接被广泛应用于诸如汽车、航空航天和医疗等各个行业的高精度应用。
有哪些材料可以借助激光焊接来接合?
各种各样的材料都可以通过激光焊接来接合。其中,经常对钢和铝进行焊接。但是,在电池生产中经常需要的铜连接(铜-铜和铜-铝)也可以用最新的激光束源和适配的波长(如绿光或蓝光光谱)进行焊接。为了保护部件的焊接表面在激光焊接过程中不被氧化,在焊接过程中要加入氩气或氦气作为保护气体。
用激光进行焊接:两种最高效的工艺方法。
用激光焊接时,焊缝的形状和质量具有多样性,因此可选择性地适应任务的需要。下列技术工艺方法在激光焊接中得到了广泛普及:
深熔焊:
深熔焊需要非常高的功率密度,约为每平方厘米 1 兆瓦。激光束不仅能熔化金属,而且还能将其汽化。蒸汽压力形成一个狭窄的充满蒸汽的孔,即所谓的蒸汽毛细管,也被称为小孔。当激光束穿过工件时,金属熔液在毛细管周围流动并在背面凝固。出现一条窄而深的焊缝,结构均匀。深熔焊的特点是熔深大,加工速度快。由于焊接速度快,热影响区小,变形小。
热传导焊接:
在热传导焊接中,聚焦的激光束熔化接合点处的母材。凝固时产生光滑的焊缝,通常不需要再加工。因此,热传导焊接通常用于可见焊缝。由于激光功率的出色稳定性和可控性,即使是薄壁的工件也能接合。能量只能通过热传导到达工件,这限制了熔深。
随着技术的进步,激光焊接设备的焊接范围正在不断扩大。激光焊接机具有宽范围的焊接能力,能够焊接大量工件,具有极高的生产效率。在新能源汽车、锂电池、半导体及新兴市场等领域的材料焊接焊接中,焊缝宽度小、焊接准度高、焊缝平整美观、焊接表面不发黑、机器操作简单,可以实现全自动化自动焊接,即节省人力,也降低了企业的成本。在自动化生产中,自动激光焊接机已成为不可替代的加工工具。
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