自動激光焊接設(shè)備是一種高精度的焊接設(shè)備,主要由激光器、導(dǎo)光系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、工件裝夾及運(yùn)動系統(tǒng)等主要部件和光學(xué)元件的冷卻系統(tǒng)、光學(xué)系統(tǒng)的保護(hù)裝置、過程與質(zhì)量的監(jiān)控系統(tǒng)、工件上下料裝置及安全裝置等外圍設(shè)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(yè)領(lǐng)域中得到應(yīng)用。
焊接能量由高功率激光器產(chǎn)生。在自動化技術(shù)應(yīng)用中,高能激光束通常通過柔性光導(dǎo)纖維傳導(dǎo)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(chǎn)生的高能量密度將熔化工件并對部件進(jìn)行焊接。該工藝方法適用于需要高速焊接、焊縫細(xì)長、熱變形小的材料和部件。因此,激光焊接被光泛應(yīng)用于諸如汽車、航空航天和醫(yī)療等各個行業(yè)的高精度應(yīng)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(jīng)常對鋼和鋁進(jìn)行焊接。但是,在電池生產(chǎn)中經(jīng)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(lán)光光譜)進(jìn)行焊接。為了保護(hù)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(hù)氣體。
用激光進(jìn)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(zhì)量具有多樣性,因此可選擇性地適應(yīng)任務(wù)的需要。下列技術(shù)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。激光束不僅能熔化金屬,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(xì)管,也被稱為小孔。當(dāng)激光束穿過工件時,金屬熔液在毛細(xì)管周圍流動并在背面凝固。出現(xiàn)一條窄而深的焊縫,結(jié)構(gòu)均勻。深熔焊的特點(diǎn)是熔深大,加工速度快。由于焊接速度快,熱影響區(qū)小,變形小。
熱傳導(dǎo)焊接:
在熱傳導(dǎo)焊接中,聚焦的激光束熔化接合點(diǎn)處的母材。凝固時產(chǎn)生光滑的焊縫,通常不需要再加工。因此,熱傳導(dǎo)焊接通常用于可見焊縫。由于激光功率的出色穩(wěn)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(dǎo)到達(dá)工件,這限制了熔深。
隨著技術(shù)的進(jìn)步,激光焊接設(shè)備的焊接范圍正在不斷擴(kuò)大。激光焊接機(jī)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(chǎn)效率。在新能源汽車、鋰電池、半導(dǎo)體及新興市場等領(lǐng)域的材料焊接焊接中,焊縫寬度小、焊接準(zhǔn)度高、焊縫平整美觀、焊接表面不發(fā)黑、機(jī)器操作簡單,可以實(shí)現(xiàn)全自動化自動焊接,即節(jié)省人力,也降低了企業(yè)的成本。在自動化生產(chǎn)中,自動激光焊接機(jī)已成為不可替代的加工工具。
審核編輯:湯梓紅
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