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根据汽车工业批量大、自动化程度高的特点,激光焊接设备向大功率、多路式方向发展。在工艺方面美国Sandia国家实验室与PrattWitney联合进行在激光焊接过程中添加粉末金属和金属丝的研究,德国不莱梅应用光束技术研究所在使用激光焊接铝合金车身骨架方面进行了大量的研究,认为在焊缝中添加填充余属有助于消除热裂纹,提高焊接速度,解决公差问题,开发的生产线已在工厂投入生产。
20世纪80年代后期,千瓦级激光成功应用于工业生产,而今激光焊接生产线已大规模出现在汽车制造业,成为汽车制造业的成就之一。欧洲的汽车制造厂早在20世纪80年代就率先采用激光焊接车顶、车身、侧框等钣金焊接,90年代美国竟相将激光焊接引入汽车制造,尽管起步较晚,但发展很快。
意大利在大多数钢板组件的焊接装配中采用了激光焊接,日本在制造车身覆盖件中都使用了激光焊接和切割工艺,高强钢激光焊接装配件因其性能优良在汽车车身制造中使用得越来越多。
激光焊接机的自动化程度高焊接工艺流程简单。非接触式的操作方法能够达到洁净、环保的要求。采用激光焊接机加工工件能够提高工作效率,成品工件外观美观、焊缝小、焊接深度大、焊接质量高。激光焊接机广泛应用于牙科义齿的加工,键盘焊接,矽钢片焊接,传感器焊接,电池密封盖的焊接等等方面。但激光焊接机的成本较高,对工件装配的精度要求也较高,在这些方面仍有局限性。
一般在激光焊接加工过程中,激光焊接工装夹具主要用来固定焊接的工件,并使之可以重复定位,重复装卸,以利于激光的自动焊接,因此工装夹具是激光焊接生产中的设备之一,尤其是在批量的生产中。工装夹具是否设计到位,将直接影响到生产的效率和成品率.
激光焊接主机主要产生用来焊接的激光束,由激光发生器,光路部分,电源,控制系统等主要部分组成,冷却系统为激光发生器提供冷却功能,一般配1-5匹功率的水循环冷水机,(激光功率大小决定冷水机功率)。
激光焊接机组成1、激光焊接主机:激光焊接主机由电源、激光器、光路部分和控制系统等组成,提供焊接加工所需要的能量。2、冷却系统:冷却系统是用来散热降温的装置,主要是为了激光焊接机尤其是功率较大的机器长时间在高温环境下工作的稳定性以及使用寿命。3、工装夹具:工装夹具一般是在焊接操作过程中用来固定焊接的工具,尤其是在批量生产中是的设备之一,将直接影响生产效率。4、工作台:工作台指的是激光焊接主动作业台,是为了让激光光束能够按照特定的要求和焊接操作轨迹进行移动,实现自动焊接功能。5、观察系统:激光焊接机一般会配置观察系统,可以对正在进行中的焊接操作进行实时观察,利于定位与检验焊接效果。
手持激光焊接机可用于钣金、底盘、水箱及配电箱、厨柜、不锈钢门窗护栏、五金制品、广告招牌、工艺品、电池组件、钢制家具、货架等领域。在材料方面,激光焊接机可用于焊接相同材料的各种金属板,如铝板、铁板、不锈钢板和铜板。以及铝铜、不锈钢铜等多种材料混合焊接。它涵盖的领域远远超过传统的焊接方法。
激光器是激光焊接设备中的重要部分,主要提供加工所需的光能。对激光器的要求稳定、可靠,能长期正常运行。对焊接而言,要求激光器横模为低阶模或基模,输出功率(连续激光器)或输出能量(脉冲激光器)能根据加工要求进行精密调节。
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