夾具是一個(gè)經(jīng)常被認(rèn)為是激光焊接缺陷的領(lǐng)域。根據(jù)您正在使用的零件類(lèi)型，夾具可能需要大量費(fèi)用。然而，許多制造商可以通過(guò)使用金屬板自行構(gòu)建來(lái)節(jié)省固定裝置的費(fèi)用。這只是這種燈具的一個(gè)例子。圖片由Amada提供。

　　對(duì)于想要制造幾乎不需要焊后加工的零件的商店來(lái)說(shuō)，激光焊接變得越來(lái)越有吸引力。最明顯的應(yīng)用實(shí)例是食品加工和家電行業(yè)。使用熱傳導(dǎo)焊接，激光焊接系統(tǒng)可以采用兩個(gè)部件并且基本上將它們的兩個(gè)表面熔化在一起。這些部件可能耗時(shí)且難以手工焊接。但是使用合適的夾具，在這樣的部件上進(jìn)行激光焊接只需要很少的時(shí)間，從而創(chuàng)造出更清潔，更精確的成品。

　　重工業(yè)應(yīng)用受益于使用深穿透(鎖孔)焊接技術(shù)，這可能與氣體金屬電弧焊相比。熱量完全穿過(guò)熔融焊接金屬的前緣。隨著熱源的進(jìn)行，熔融金屬填充在其后面以形成焊道。使用這種技術(shù)，您可以實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)的焊接(每個(gè)焊縫區(qū)域的負(fù)載)。并且因?yàn)檫M(jìn)入工件的熱量遠(yuǎn)低于GMAW，焊縫不易受到諸如開(kāi)裂等冶金問(wèn)題的影響。此外，較少的熱量輸入導(dǎo)致在過(guò)程結(jié)束時(shí)部件上的較低失真。

　　TRUMPF的激光焊接項(xiàng)目經(jīng)理Masoud Harooni說(shuō)：“這是他們之后獲得的表面處理的速度和質(zhì)量，這使得很多公司都考慮使用激光焊接?！? “例如，我剛剛將一個(gè)焊接部件送回給過(guò)去35分鐘完成的客戶(hù)。其中，20分鐘用于焊接，15分鐘用于研磨至適當(dāng)?shù)墓鉂嵍?。采用激光焊接技術(shù)，該部件需要1.5分鐘的加工時(shí)間，無(wú)需精加工。整理行業(yè)很難。您可以花費(fèi)多達(dá)50分鐘來(lái)完成零件的邊緣。這不僅節(jié)省了時(shí)間，還為消費(fèi)者節(jié)省了耗材?！?/p>

　　然而，激光焊接確實(shí)需要改變思維方式。例如，當(dāng)一家工廠正在設(shè)計(jì)一個(gè)手動(dòng)焊接的零件時(shí)，它可能會(huì)設(shè)計(jì)該零件的焊縫數(shù)量盡可能少。通過(guò)激光焊接，在某種程度上可以將其轉(zhuǎn)向頭部。

　　“例如，我提到的部分設(shè)計(jì)的方式是切割時(shí)紙張利用率非常低。采用新設(shè)計(jì)，他們可以在切割操作中減少更少的材料，“Harooni說(shuō)?！傲硪环矫?，我們?cè)噲D以這樣的方式設(shè)計(jì)它，即使用的兩個(gè)部件將一起彎曲更少，因?yàn)閺澢畈蝗?a href="http://www.ohycb.cn/post/127.html" target="_blank" style="color:#0086e3">激光切割精確。即使您可能有更長(zhǎng)的焊縫，與傳統(tǒng)方法相比，制造該產(chǎn)品所需的時(shí)間也要少得多。設(shè)計(jì)更改可能會(huì)使您的焊接時(shí)間增加25秒，但是當(dāng)比較1.5分鐘和35分鐘時(shí)，您會(huì)選擇哪一個(gè)?“

　　Fixturing Simplified

　　夾具是一個(gè)經(jīng)常被認(rèn)為是激光焊接缺陷的領(lǐng)域。根據(jù)您正在使用的零件類(lèi)型，夾具可能需要大量費(fèi)用。對(duì)此的一個(gè)反駁是，一旦創(chuàng)建了夾具，可重復(fù)性就會(huì)產(chǎn)生自身的好處。

　　“一旦你有了固定裝置，你基本上就有了一個(gè)你可以參考的庫(kù)，”哈羅尼說(shuō)。“你可以對(duì)它進(jìn)行一次編程，將其刪除，并將下一個(gè)進(jìn)入。你最終得到了一個(gè)可以協(xié)同工作的零件程序和夾具庫(kù)?！?/p>

　　Harooni提到了一個(gè)客戶(hù)實(shí)際上有一個(gè)夾具可以調(diào)整，以使不同尺寸的同一部件。通過(guò)夾具思考是另一項(xiàng)創(chuàng)造性的努力。在同樣的創(chuàng)作中，制造商為固定裝置節(jié)省資金的另一種方法是使用金屬板自己制造它們。

　　“通常用于任何類(lèi)型的機(jī)器人焊接，你都可以用機(jī)加工的塊來(lái)制造夾具，” Amada America的 FLW產(chǎn)品經(jīng)理Dan Belz說(shuō)?！斑@對(duì)我們的一些客戶(hù)來(lái)說(shuō)是一種恐懼 - 他們?cè)诠潭ㄑb置上花了很多錢(qián)。但由于激光焊接的熱影響區(qū)域很小，因此可以用金屬板制造固定裝置。通常情況下，我們使用1/4英寸或3/16的板材，將它們切割出來(lái)，并將夾具焊接在一起。這可能會(huì)花費(fèi)你幾百美元的金屬板，但這比機(jī)加工夾具要便宜得多。對(duì)于相對(duì)低產(chǎn)量的工作，這是一個(gè)完美的解決方案?！?/p>

　　在這里，我們看到使用激光焊接完成的燈具組件。圖片由Amada提供。

　　Belz解釋說(shuō)，如果夾具中的金屬不太可能疲勞，這些相同類(lèi)型的夾具也可能適用于長(zhǎng)期運(yùn)行的零件。

　　“我們知道有些公司繼續(xù)使用原型設(shè)備作為生產(chǎn)設(shè)備，而且這些設(shè)備都有效，”貝爾茲說(shuō)?！捌谑顷P(guān)注的問(wèn)題，但這通常發(fā)生在你將大量熱量投入金屬，冷卻并再次加熱 - 這種無(wú)休止的循環(huán)時(shí)。但即使對(duì)于我們已經(jīng)固定的一些最大部件，我們已經(jīng)將大量熱量投入到焊縫中，夾具仍保持冷卻。它顯示了激光焊接的精確程度?！?/p>

　　Belz的團(tuán)隊(duì)尚未開(kāi)展鈑金夾具項(xiàng)目，該項(xiàng)目將運(yùn)行數(shù)千個(gè)零件以測(cè)試該想法。Amada在該領(lǐng)域?yàn)槠浼瘓F(tuán)增加了深度，但為其激光焊接團(tuán)隊(duì)聘請(qǐng)了夾具設(shè)計(jì)專(zhuān)家。

　　“我們還聘請(qǐng)了更多的人來(lái)支持他的工作，因?yàn)檫@對(duì)我們的客戶(hù)來(lái)說(shuō)是一個(gè)非常大的問(wèn)題，”Belz說(shuō)。

　　當(dāng)被問(wèn)及他認(rèn)為夾具設(shè)計(jì)的關(guān)鍵時(shí)，Belz說(shuō)，“盡量讓它盡可能簡(jiǎn)單，生產(chǎn)友好。當(dāng)然，當(dāng)它是一個(gè)帶有半徑的產(chǎn)品時(shí)，這并不總是那么容易，但是當(dāng)你可以采用一些更高級(jí)的設(shè)計(jì)技術(shù)時(shí)，比如插槽和標(biāo)簽，它可以很好地將部件組合在一起。然后，夾具確保零件不會(huì)移動(dòng)?！?/p>

　　“我們?yōu)榭蛻?hù)提供鈑金夾具設(shè)計(jì)培訓(xùn)，”TRUMPF的Masoud Harooni表示?！斑@些類(lèi)型的燈具便宜得多。與固體加工夾具相比，它們像拼圖一樣拼湊而成?！?/p>

　　激光技術(shù)進(jìn)步

　　過(guò)去幾年對(duì)鈑金切割產(chǎn)生如此巨大影響的激光技術(shù)的變化已經(jīng)轉(zhuǎn)移到激光焊接技術(shù)。與用于金屬板切割的激光器一樣，焊接機(jī)上的激光束寬度現(xiàn)在可以改變，以便在部件之間架起更大的間隙 - 在某些情況下可達(dá)1毫米。

　　“如果它不是一個(gè)完美的裝備，我們可以調(diào)整光束來(lái)燒掉那些額外的焊接零件，”貝爾茲說(shuō)。雖然這種方法聽(tīng)起來(lái)與理想的激光焊接相悖，但如果你的零件有幾個(gè)完美貼合的接縫和一個(gè)笨拙的部分，它只是意味著激光焊接系統(tǒng)可以適應(yīng)這一點(diǎn)?！拔覀児膭?lì)客戶(hù)在他們的夾具上工作，以便沒(méi)有差距，但這并非總是可行的，”Harooni說(shuō)。“好處是系統(tǒng)可以從正常焊接切換到我們稱(chēng)之為FusionLine流程而不會(huì)停止的情況。”

　　激光焊接機(jī)現(xiàn)在也配備了送絲技術(shù)，因此在必要時(shí)，可以使用焊絲將間隙橋接至1 mm，而不是簡(jiǎn)單地熔化金屬接縫以滿(mǎn)足要求。這在涉及較厚材料的應(yīng)用中特別有用，當(dāng)不可能完美地將接縫裝配在一起時(shí)需要額外的強(qiáng)度。

　　過(guò)去幾年對(duì)鈑金切割產(chǎn)生如此巨大影響的激光技術(shù)的變化已經(jīng)轉(zhuǎn)移到激光焊接技術(shù)。與用于金屬板切割的激光器一樣，焊接機(jī)器上的激光束寬度現(xiàn)在可以改變，以便在部件之間橋接更大的間隙。這些機(jī)器還配備了送絲技術(shù)，因此在必要時(shí)，焊絲可用于橋接最大1 mm的間隙。在這里，我們看到了TRUMPF FusionLine技術(shù)的功能示例。圖片由TRUMPF提供。

　　“我們的一位客戶(hù)正在建造汽車(chē)集管收集器，”貝爾茲說(shuō)?！笆謩?dòng)，焊接其中一個(gè)零件需要三到四個(gè)小時(shí)，因?yàn)樗鼈儽仨毺畛涮嘁灾劣谒儫?，它們必須等待它冷卻下來(lái)。一個(gè)焊工可能在一天內(nèi)完成四個(gè)。我們可以在大約30分鐘內(nèi)完成一次，因?yàn)槭褂霉饫w激光器，雖然焊縫變熱，但它不夠熱，以至于它會(huì)扭曲零件體。“

　　Amada在其送絲機(jī)的噴嘴處增加了一個(gè)推/拉電機(jī)，可以讓它更多地控制送絲。

　　“當(dāng)你與那些在材料上填補(bǔ)廣泛和深度差距的客戶(hù)合作時(shí)，這是一個(gè)真正的好處，”Belz說(shuō)。

　　市場(chǎng)擴(kuò)張

　　激光焊接似乎很快就會(huì)對(duì)市場(chǎng)產(chǎn)生更大的影響。

　　“現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)好多了，人們正在尋找競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，”Harooni說(shuō)?！皩?duì)于許多考慮可以更新技術(shù)的公司而言，焊接是他們最大的成本中心。當(dāng)他們認(rèn)為他們可以使用一個(gè)操作員并減少許多部件的循環(huán)時(shí)間時(shí)，它就變得非常有吸引力。汽車(chē)行業(yè)花了一段時(shí)間來(lái)?yè)炱鹚F(xiàn)在我們看到小型行業(yè)也出現(xiàn)了同樣的轉(zhuǎn)變?！?/p>

　　Harooni的大部分職業(yè)生涯都是在汽車(chē)行業(yè)，因此他可以認(rèn)識(shí)到雙方的轉(zhuǎn)變是如何發(fā)生的。

　　Amada為其團(tuán)隊(duì)增加專(zhuān)業(yè)知識(shí)的部分原因是它預(yù)計(jì)在未來(lái)12個(gè)月內(nèi)擴(kuò)展其安裝。

　　“有趣的是，我們?cè)谖磥?lái)12個(gè)月內(nèi)訂購(gòu)的所有激光焊接系統(tǒng)都是針對(duì)加工車(chē)間，一次只能運(yùn)行六到幾百個(gè)零件的客戶(hù)，”Belz說(shuō)?！爱?dāng)談到它時(shí)，如果你正在做的工作的40%到80%被焊工接觸，那么你需要看一下激光焊接的前景?！?/p>

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