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淺談激光焊接技術在五金行業的應用

更新日期:2017-07-10
摘要:

水壺焊接由傳統氬弧焊到如今的激光焊接,細心的朋友一定會發現,現在的電熱制造工藝,特別是表面光滑度,焊接過渡接口 […]

水壺焊接由傳統氬弧焊到如今的激光焊接,細心的朋友一定會發現,現在的電熱制造工藝,特別是表面光滑度,焊接過渡接口處比以前用到的電熱壺更加光滑了,甚至有時誤認為是一體會成型制造的,其實,電熱殼是不可能實現一體化成型的,從生產角度來看,一體化成型是一種材料浪費,是不提倡的,即使現在使有的3D激光打印,也不會讓電熱殼一體化成型,因此激光焊接成為電熱殼各部件焊接的最好加工工藝設備。

在眾多的五金日常用品當中,我們今天給大家講解不銹鋼壺的激光焊接工藝。

普通的不銹鋼水壺由五部份組成:壺嘴、壺蓋、壺抓手、壺身、壺底,如圖。在我們看到光鮮亮麗的水壺之前,它的制作工序有多達十多道,由一塊普通的不銹鋼板經加工剪切后,再修整沖壓成所需形狀后,再進行焊接拋光,到最后的清洗包裝。

傳統的水壺焊接,多數有兩種方式,一種是氬弧焊接,一種是電阻焊(碰焊)。

一般壺嘴和壺抓手均采用電阻焊,壺底和壺身,壺蓋采用氬弧焊,如圖,在激光焊接出來之前,這幾乎是焊接工藝的全部,在沒有很好的夾具配合之前,焊接技術人員成了行業搶手的勞動人員,焊接出來的成品好與壞,全憑焊接師傅技術高低來區分。產能的高低也跟工藝人員密不可分。當一個企業常期依賴人工生產,注定要走向被淘汰,跟不上市場步伐。

普通日用不銹鋼水壺材料厚度不會超過2mm,常用的因為成本原因,一般會采用0.8-1.5mm材料,有些拉伸過的位置,會導致更薄。而氬弧焊缺點是因為熱影響區域大,工件在焊接后常常會造成變形、硬度降低、砂眼、局部退火、開裂、針孔、磨損、劃傷、咬邊、或者是結合力不夠及內應力損傷等。也因為焊接熱量過大,對人體也會有所損害 。焊接時雖有氬氣保護防止焊接位置氧化,但焊接熱量的不可控,焊斑過大,和導致壺本身的變形,對于后續的拋光工序帶來更多的困難,因此造成不良率也隨之增加。

焊斑

隨著激光焊接機的出現,對于較薄材料激光焊接的優點日益突顯,無論在焊接熱量控制及焊斑的控制都能做到隨需求設置。下面即講不銹鋼壺如果采用光纖激光焊接機來進來自動化焊接。

光纖激光焊接機是利用能量光纖,將固體激光器產生的激光,通過激光耦合技術傳輸到光纖中,再將光纖的中的激光通過輸出鏡作用到工件表面,達到焊接的目的。利用光纖傳輸激光,可以利用光纖的柔韌性,使激光可以任意角度對工件加工,實現了多維度的柔性加工。光纖對激光能量還有勻化作用,可以將激光光斑能量按冒型輸出,并對 激光進行勻化,使出射激光光束質量更好,提高焊接質量。使用能量反饋電源輸出能量激光可做到焊斑一致。

因為激光焊接熱影響區域小,對于薄材料(0.1-2.0mm)焊接不會變形,焊斑均勻一致,減少拋光工序,更能大大減少成品不良率。光纖軟連接配合四軸、六軸機械手和水壺工裝治具,更能自動化完成焊接工序。并可增加視覺系 統自動捕捉焊縫,使到焊接更加智能化,不再依賴人工焊接技術。

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