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IPG新推出摇摆焊接头:可追踪焊缝调整焊接位置

文章来源:慕光Laser 作者:【*】 点击:次 时间:2018/10/12 10:52:28

随着金属制品的应用越来越广,金属焊接的需求量随之大幅增加,传统的焊接技术已越来越难满足实际上的需求。而近年来激光技术的快速进步使得激光在工业金属加工上的优势愈发凸显,将激光优势与金属焊接相结合的技术应用也一直在进行着新的挑战。

针对当前激光焊接出现的质量与焊缝表面出现的问题,IPG推出一款Wobbler摇摆焊接头。这款焊接头结合了激光光束摆动与焊缝追踪技术,当焊缝位置发生变化时,能够调整焊接头的横向位置,并且在高反材料上也能提供优越的焊接品质。标准焊接头被设计成将准直的激光束聚焦到所需的光斑尺寸,并在光束传输过程中保持光束路径呈静态,在焦平面上呈现一个静态光斑。这种标准配置导致每种设置仅限于面向特定的应用。相比之下,摇摆焊接头在标准焊接头内整合了扫描振镜技术,通过用内部反射镜来移动光束,焦斑不再是静态的,并且可以通过改变各种图案的形状、振幅和频率来动态地调节,根据光斑尺寸、摆动直径和线性焊接速度提供最佳结果的频率设置。并且,这种焊接技术与标准的同轴喷嘴和辅助气体装置兼容,这能够抑制焊接时产生的金属蒸气,并有助于抑制等离子现象,控制熔渣飞溅产生。

当使用较小的激光光斑时,这种摆动焊接方法的益处更加明显。在使用近红外(NIR)波长时,较小的光斑实现了巨大的功率密度,克服了诸如铜、铝等材料的高反射率,从而形成具有宽加工窗口的稳定状态,并且在使用最佳摆动参数时,避免了气孔和裂纹的产生。这为红外光纤激光在电动汽车和电池制造领域开辟了新应用。

此外,不同的金属材料制造商经常需要焊接各种不同零件,这需要焊接设备具备一定的灵活性来满足每个零件的特殊要求。改变摆动直径可以改变焊接宽度和熔深,而不需要改变任何的光学配置或光斑大小。对于恒定的能量输入,随着摆动幅度的增加,焊缝形状从传统的钉子头形状变为矩形。这种允许定制化控制的焊接横截面可用于高功率电池组的电池连接器焊接中,能产生较大的焊接接触面积,从而减少焊接接头中的电阻,并提供良好的机械连接性能。

而在以重迭方式焊接异质材料时(如铜和铝),可以通过控制熔深来控制材料的稀释率。通过下层金属薄片的浅熔化,熔融材料的量可以减少到最小,并且可以控制稀释以减少金属间化合物的产生,并且无须使用填充材料。

一般传统的激光焊接需要高精度的夹具,但在很多情况下,所焊零件并未真正夹到理想位置。光束摆动技术可以大大降低对这些待焊料件的装夹要求,摇摆焊接可接受的焊缝间隙和偏移是一般激光焊接要求的2~3倍。


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