2020年12月，Coherent相干公司與II‐VI高意集團(tuán)正式宣布簽訂供貨協(xié)議。兩家公司將攜手為汽車行業(yè)的焊接應(yīng)用，提供更高效的工藝開發(fā)和更精簡的生產(chǎn)服務(wù)。

據(jù)悉，合作項(xiàng)目將涵蓋汽車白車身應(yīng)用中的高強(qiáng)鋼焊接與電驅(qū)系統(tǒng)中的大量的銅焊接。高意集團(tuán)先進(jìn)的激光加工頭與相干公司的可調(diào)節(jié)環(huán)形光斑模式（ARM）光纖激光技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)功率可調(diào)和實(shí)時(shí)光束對(duì)準(zhǔn)。在大面積的加工區(qū)域中，該焊接解決方案能提供極其高效且質(zhì)量優(yōu)異的焊接效果，真正有效提升用戶的生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。

在整個(gè)應(yīng)用開發(fā)過程中，用戶只需單點(diǎn)聯(lián)系Coherent相干公司，即可獲得便捷的服務(wù)與支持，包括使用焊接子系統(tǒng)的應(yīng)用開發(fā)，該焊接子系統(tǒng)將集成Coherent相干公司的可調(diào)節(jié)環(huán)形光斑模式光纖激光器、II-VI高意集團(tuán)的RLSK及HIGHmotion2D遠(yuǎn)程加工頭。為實(shí)現(xiàn)這一符合工業(yè)4.0智能制造需求的先進(jìn)解決方案，Coherent相干公司將提供經(jīng)過優(yōu)化和集成的成套方案，并提供優(yōu)異的服務(wù)質(zhì)量，以確保用戶產(chǎn)線上的高生產(chǎn)率。

“系統(tǒng)集成商只需聯(lián)系其中一家公司，就能夠快速同時(shí)獲取兩家公司的先進(jìn)技術(shù)，”Coherent相干公司高功率光纖激光器事業(yè)部總經(jīng)理JarnoKangastupa提到，“高意集團(tuán)的激光加工頭配有先進(jìn)的光學(xué)組件和智能的操作軟件，這確保了客戶能夠充分利用到Coherent相干公司ARM光纖激光器的優(yōu)異性能，發(fā)揮其獨(dú)特的控制能力和實(shí)時(shí)光束整形、功率分配等特性，以進(jìn)行高精度、大范圍的動(dòng)態(tài)加工，實(shí)現(xiàn)一流的遠(yuǎn)程激光焊接工藝?！?/p>

II‐VI高意集團(tuán)激光設(shè)備和系統(tǒng)事業(yè)部的高級(jí)副總裁KarlheinzGulden博士同時(shí)補(bǔ)充道：“Coherent相干公司可調(diào)節(jié)環(huán)形光斑模式光纖激光器和II‐VI高意集團(tuán)遠(yuǎn)程激光加工頭都具有獨(dú)特的設(shè)計(jì)，能非常有效地防止后向反射，因此可以非常高質(zhì)量地完成反射材料的焊接，如銅和鋁，這些目前正被廣泛應(yīng)用于汽車行業(yè)制造的材料。這種組合可以持續(xù)輸出高達(dá)8kW的激光功率，非常有利于諸多銅和鋁的加工應(yīng)用。”

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2018年，相干公司通過大量研究證明，改變聚焦激光光斑在工件上的強(qiáng)度分布，使之明顯區(qū)別于傳統(tǒng)的高峰高斯分布，即可實(shí)現(xiàn)高速且五飛濺的金屬加工解決方案。其中，這項(xiàng)研究說明如果采用環(huán)形分布的光束，同心環(huán)繞在一個(gè)中心由高斯分布構(gòu)成的光束是有效的途徑。

相干公司開發(fā)出的FL-ARM環(huán)形激光合束器和傳輸光纖，使這種不同尋常的光纖激光聚焦光斑配置得以成為現(xiàn)實(shí)。該光纖采用傳統(tǒng)圓形纖芯，外覆另一層環(huán)形截面的光纖纖芯。

用于汽車車身和其他應(yīng)用的鍍鋅鋼需實(shí)現(xiàn)零間隙搭接焊，這對(duì)激光焊接提出了挑戰(zhàn)。與鋼相比，鋅的沸點(diǎn)較低，這意味著鋅會(huì)首先蒸發(fā)，所產(chǎn)生的氣壓可能會(huì)將鋼液吹走。這會(huì)造成不一致的焊縫，并且后續(xù)還要清理飛濺的材料。

FL-ARM無需在部件之間留出任何間隙即可順利焊接鍍鋅鋼板。經(jīng)過調(diào)整的光束能在中心和環(huán)形位置輸出功率，而不會(huì)形成傳統(tǒng)的單一激光光斑。焊接主要由環(huán)形光斑完成，其中整個(gè)焊接工藝又分為兩個(gè)步驟。首先，外環(huán)前沿會(huì)預(yù)熱工件，而執(zhí)行焊接所需的額外能量則由環(huán)形光斑的后側(cè)部分提供。其次，通過將所提供的激光能量分成兩部分并將其分散到更大面積的區(qū)域，即可產(chǎn)生更大的熔池，降低材料中的溫度梯度。

在汽車行業(yè)中，一個(gè)主要應(yīng)用是焊接電動(dòng)汽車中使用的動(dòng)力電池。在傳統(tǒng)工藝中，由于電池壁很薄（＜1mm），這種鋁制電池殼體的密封是使用激光傳導(dǎo)焊接實(shí)現(xiàn)的，然而，傳統(tǒng)工藝很難達(dá)到充分的穿透深度，在形成足夠高焊接強(qiáng)度的同時(shí)，保證足夠低的孔隙度，從而防止水分滲入。但是，使用更高的激光功率實(shí)現(xiàn)更深穿透（匙孔）的焊接會(huì)使殼體變形，并且?guī)缀蹩偸菚?huì)導(dǎo)致一定程度的飛濺。

在這種應(yīng)用中，操作人員可以采用FL-ARM激光器成功執(zhí)行深熔焊接，從而實(shí)現(xiàn)無材料變形的高強(qiáng)度焊接。同樣，其中心和環(huán)形部分的光束功率均可配置。