眾所周知,食品和飲料產品制造商在確保其設備的衛生和清潔方面要求嚴格。一旦這些設備和部件設計或制造不當,就很可能發生污染,最終導致健康隱患、品牌聲譽受損,以及代價高昂的召回行動。
勞動力和原材料短缺,進一步加劇了這些挑戰,給制造商帶來了保持競爭力的額外壓力。
為了在這些挑戰中保持領先地位,制造商需要靈活的制造技術,這些技術易于使用、快速,能夠消除廢料和返工,并生產出具有卓越工藝的設備。
而激光焊接提供了卓越的工藝,能夠實現光滑的表面處理、更快的過程,并消除潛在的細菌污染陷阱,因此將有望在食品和飲料行業扮演關鍵的角色。
食品和飲料行業的材料和連接技術 設備中使用的材料,往往會影響制造。
不銹鋼——特別是304和316級,是食品級應用的首選材料,因為它的清潔度、耐腐蝕性和易于消毒。
這種類型的鋼具有高水平的耐久性和耐磨性,其身影經常出現在食品制備、加工、釀造和蒸餾、餐飲和餐館中。
螺栓和鉚釘等緊固件,更是需要考慮與食品接觸區域相關的關節結構和方向。
而這可能會對設計施加限制,并增加零件制造成本。
幸運的是,手持式激光焊接技術實現了更高水平的設計靈活性,通過消除螺母、螺栓和墊圈減少了零件數量,并通過消除螺紋孔簡化了加工部件。
由于其易用性、多功能性和技術能力,該技術為食品和飲料行業的食品和飲料制造商提供了許多改進的機會。
手持式激光焊接可以使設備設計人員不僅可以在食品接觸面上進行操作,還可以在設備的所有表面上(例如焊接封閉的框架管)帶來很好的效果,以提高清潔效率。
與熔化極惰性氣體保護焊(MIG)和非熔化極惰性氣體保護電弧焊(TIG)相比,熱輸入顯著降低,設計師在使用更薄的材料時有更多的制造選擇,例如在非承重結構中降低原材料成本以及相關的運輸成本。
手持式激光系統混合材料無畸變焊接
此外,激光焊接制造效率也可以得到提高,從而提高利潤。MIG和TIG焊接等傳統技術則需要肌肉記憶和運動技能。
一個熟練的焊工可能需要幾年的時間來發展所需的專業知識水平,以使制造商的產品通過生產高質量的焊接而在競爭中脫穎而出。
而激光焊接能夠讓一個僅有基本靈巧或沒有焊接經驗的工人,在很短的時間內學習如何在很短的時間內生產高質量、一致的焊縫。
高質量焊接和更容輕松的后處理
此外,焊縫的后處理——如研磨和介質爆破,通過設備和額外的勞動力增加了成本。可獲得的低成本,易于使用的焊接解決方案打破了獲得專業技術勞動力的障礙。
激光焊接也比傳統方法快,比TIG焊接快4倍。 使用傳統焊接方法實現食品級工藝的高質量表面處理,這一方面的挑戰是非常顯著的。
激光焊接能力——如擺動焊接,可以快速掃描整個焊接路徑的激光束,最大限度地減少飛濺,并使不完美配合的零件能夠焊接,減少人工后處理的需要,提高產品質量。
此外,使用激光可以使用送絲器在必要的地方填加材料,當它與擺動焊接相結合時,很容易創建優越的接頭,并且在許多情況下,可能不需要后處理研磨。
另一個關鍵問題是出現微裂紋的可能性,在使用傳統焊接時,微裂紋可能出現在較薄的接頭上。這可以避免由于激光焊接的低熱量輸入和穩定的焊接池從擺動能力。
在焊接之前,零件表面的碎片可能會產生夾雜物和其他缺陷。
目前,許多手持式激光系統還提供激光清潔功能,可以去除焊前和焊后的煙塵,還可以去除熱影響區域的變色,并允許表面鈍化。
與電阻點焊相比,激光點焊是非接觸和精確的,它完全消除了尖端壓力和對準問題,從而產生更高質量的產品,并防止諸如壓痕和不對稱焊縫等問題,這些問題分別會導致細菌生長和視覺上的劣質產品。
此外,激光點焊只需要接觸零件的一面,從而提供了更多的設計靈活性。
與TIG焊接相比,很少的熱量輸入,薄零件可以以顯著更高的速率點焊。
滿足食品和飲料行業的衛生和清潔要求,是一項復雜的任務。
手持激光焊接和清潔技術(如IPG的LightWELD系統)在食品級焊接中具有顯著優勢,它們提供了設備設計的靈活性,提高了生產率,降低了成本,提高了質量。
通過采用這項技術,制造商可以提高食品安全、簡化生產過程,并確保客戶滿意度。
與傳統焊接方法相比,手持式激光焊接和清洗具有許多優點,可以幫助提高焊接質量和一致性,同時減少生產時間和成本。
審核編輯:劉清
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原文標題:光纖激光器在食品和飲料行業中的焊接應用
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