釬焊速度的提高

半導體激光器首次作為釬焊工具是應用在生產(chǎn)奧迪A3的后擋板。通常的加工速度是2.4米/分鐘。為了提高生產(chǎn)量，大眾汽車制定了在不影響質(zhì)量的前提下提高釬焊速度的目標。在大眾汽車位于沃爾夫斯堡的途安汽車生產(chǎn)線，對于Nd:YAG激光器和光纖耦合半導體激光器的加工過程做比較?，F(xiàn)有的YAG激光器使用散焦光束，而新型半導體激光器用的是聚焦光束，焦點直徑為3.2毫米。

半導體激光器的使用提高了釬焊速度和接縫質(zhì)量。在均勻分布的激光束焦點內(nèi)工作，就能夠在接縫部件范圍內(nèi)取得更好的功率密度分布。通過使用6千瓦半導體激光器，能夠減少75%的邊緣切口，最大處理速度能夠增加到每分鐘4.4米。大眾決定將途安汽車釬焊應用中使用的所有YAG激光器換成半導體激光器。

鋁表面

利用同樣的加工方法，使用填充焊絲焊接鋁制白車身結(jié)構是很多汽車公司在解決接縫鋁板問題時必然采取的步驟。接縫模式幾乎完全一樣，也使用同樣的加工頭。試驗中使用了光纖耦合半導體激光器，并帶有一個觸覺加工頭。

半導體激光器在焊接鋁材接縫時具有獨特的優(yōu)勢：二極管激光器的波長范圍是900-1060納米，非常接近于鋁的吸收峰值，而碟片激光器的波長是1030納米，光纖激光器的波長范圍是1070-1080納米。經(jīng)過多年的發(fā)展計劃，奧迪決定使用帶有光纖（400微米）的4千瓦半導體激光器來焊接Q5汽車的后擋板，并且正在其生產(chǎn)平臺上運行這套系統(tǒng)。

Kuka北美公司已經(jīng)根據(jù)不同的接縫要求，成功使用4千瓦/400微米激光器和6千瓦/1000微米激光器。通常的焊接速度是每分鐘3到4米。1000微米的光纖激光器對于邊搭焊尤為實用，邊搭焊要求極小的焊接強度，甚至背面不需要焊接。

Laserline公司（網(wǎng)址：www.laserline.de）位于德國的應用實驗室已經(jīng)開展了廣泛的多縫試驗，證明了焦點位置和焊接角度有些許變化對半導體激光焊接工藝影響不大。試驗還顯示了光纖耦合半導體激光器對于背向反射的耐用性。

結(jié)論

為了滿足汽車制造廠的高可靠性要求，一項近紅外激光器的新成果正在為汽車車身的設計帶來新的機會。半導體激光釬焊零件能夠滿足可視化接縫光學質(zhì)量的最高技術規(guī)范，而無需額外的后期處理。光纖耦合半導體激光器憑借其工藝，以極其穩(wěn)定、速度快、可靠性高以及成本優(yōu)勢等特點，為許多新的白車身應用所采用。