激光步進(jìn)線焊機(jī)生產(chǎn)的法蘭寬度更窄，機(jī)械部件的磨損更少，板材涂層的影響更小，而且能夠在不同類型的材料組合以及非對(duì)稱板材組合上進(jìn)行常規(guī)焊接。IPG Photonics研發(fā)的激光步進(jìn)線焊機(jī)將電阻點(diǎn)焊和激光點(diǎn)焊的優(yōu)勢(shì)合二為一。
（Abbe Miller，Welding Productivity主編）
在IPG舉辦的開(kāi)放日活動(dòng)中（美國(guó)密歇根州諾維），IPG中西部運(yùn)營(yíng)總經(jīng)理Mike Klos對(duì)美國(guó)人注意力持續(xù)時(shí)間的短暫深感遺憾。根據(jù)他所聽(tīng)聞的一則“令人不安”的消息，美國(guó)人對(duì)一樣事物表現(xiàn)出明顯關(guān)注的時(shí)間僅為8秒。為了全面理解這一點(diǎn)，Mike就8秒內(nèi)人們到底能做些什么展開(kāi)了深入調(diào)查。
8秒
如果你是一名牛仔騎士，那么堅(jiān)持8秒就已經(jīng)很了不起了！8秒是人們等待網(wǎng)頁(yè)加載時(shí)所能容忍的時(shí)間，8秒之后人們就會(huì)覺(jué)得沮喪，并且留下不好的印象。
在NBA中，8秒規(guī)則是指拿到籃球后8秒之內(nèi)必須將球帶入前場(chǎng)；8秒也被視為是可以接受的，不至引發(fā)尷尬的電梯演講的時(shí)間；8秒還是每80場(chǎng)電影出現(xiàn)的8秒眼神交匯，結(jié)果有可能是一個(gè)吻，也有可能是一場(chǎng)拳頭之戰(zhàn)，又或者萬(wàn)一是史泰龍的電影，就有可能爆發(fā)一場(chǎng)槍?xiě)?zhàn)。
8秒，對(duì)于新近引入市場(chǎng)的IPG激光步進(jìn)線焊機(jī)而言，這是在進(jìn)行金屬板材焊接時(shí)，見(jiàn)證其加工優(yōu)勢(shì)所需時(shí)間的兩倍！
LSS設(shè)計(jì)緊湊，占地面積小，激光功率高達(dá)4 kW
集成冷卻器，空氣管理及過(guò)程診斷，有C槍和單面槍兩種設(shè)計(jì)
優(yōu)勢(shì)說(shuō)明
先進(jìn)的激光步進(jìn)線焊機(jī)，也就是LSS，將電阻點(diǎn)焊和光纖激光焊接的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái)，其主要區(qū)別是集成夾具，可提供高達(dá)3.0kN或750 lbs的夾緊力。這樣的配置使激光焊接工藝得以拓展至汽車行業(yè)，在一些原來(lái)使用電阻點(diǎn)焊的加工中得到應(yīng)用。
用LSS取代電阻點(diǎn)焊，能夠?yàn)橛脩籼峁╋@著的改善效果——包括技術(shù)優(yōu)勢(shì)和經(jīng)濟(jì)效益。汽車部件生產(chǎn)商能夠看到更好的碰撞實(shí)驗(yàn)和強(qiáng)度結(jié)果，也能感受到循環(huán)周期降低了50%。舉個(gè)例子，假如生產(chǎn)設(shè)置為800個(gè)單元或是更多，三班生產(chǎn)，則總成本可降低10%。
LSS如今已經(jīng)用于大眾Golf VII車型的生產(chǎn)，能夠顯著減少所需焊點(diǎn)的數(shù)量，同時(shí)提高焊接強(qiáng)度。在車頂板的焊接中，10個(gè)電阻點(diǎn)焊形成的焊點(diǎn)可以被4條LSS焊縫取代。在門(mén)檻與B柱的連接中，26個(gè)電阻點(diǎn)焊產(chǎn)生的焊點(diǎn)能夠被9條LSS焊縫取代。對(duì)于A柱而言，6條LSS焊縫及10 mm寬的法蘭，能夠滿足高焊接強(qiáng)度的需求。
許多改善均得益于激光焊接本身固有的優(yōu)勢(shì)。與傳統(tǒng)焊接工藝相比，激光焊接在工件表面輸入的熱較少，這樣能降低材料微觀結(jié)構(gòu)受損的可能性。不僅如此，激光焊接還能達(dá)到更深的焊透深度，同時(shí)確保加工速度。
“激光加工的優(yōu)勢(shì)還包括在A級(jí)應(yīng)用中不會(huì)造成背面污損，”IPG應(yīng)用經(jīng)理Eric Stiles說(shuō)，“此外，使用激光焊接，只需要單側(cè)進(jìn)入。在焊透深度方面的加工能力使其還能夠進(jìn)行3T或4T焊接。”
配置迭代
LSS設(shè)計(jì)緊湊，占地面積小，激光功率高達(dá)4 kW，集成冷卻器，空氣管理及過(guò)程診斷，有C槍和單面槍兩種設(shè)計(jì)。該激光器為1類激光安全設(shè)備，無(wú)需配備激光防護(hù)罩。
為了滿足不同需求，LSS還有手持式可供選擇。第一代LSS目前用于3家企業(yè)。該全自動(dòng)化步進(jìn)線焊激光頭的重量為39公斤。夾持單元由電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
經(jīng)過(guò)優(yōu)化的第二代LSS目前在兩家企業(yè)中進(jìn)行測(cè)試。研發(fā)該機(jī)型的目的是為了降低操作成本。第三代LSS為手動(dòng)型手持式設(shè)備，用于批次生產(chǎn)?？刂破鳛橛|摸板，集成步進(jìn)控制裝置及激光功率監(jiān)控裝置。需要外接冷卻器，能量效率約為36%。
IPG在2015年5月21日的激光步進(jìn)線焊機(jī)推介活動(dòng)中
展示了該全新的創(chuàng)新型激光工具的加工能力
“手持式版本的構(gòu)想主要是為了縮小體積，或是服務(wù)于原型機(jī)生產(chǎn)應(yīng)用，”Stiles解釋說(shuō)，“因?yàn)樗梢杂檬植僮?，所以非常靈活。標(biāo)準(zhǔn)版本專為安裝在機(jī)器人上或是自動(dòng)化而設(shè)計(jì)。”
還有一種版本配備了優(yōu)化控制器，比第一代LSS更為緊湊。最后，還有一種激光點(diǎn)焊系統(tǒng)，目前仍處于研發(fā)階段。
光纖激光器的優(yōu)勢(shì)
無(wú)論是哪一種版本，LSS都是通過(guò)光纖激光源提供激光功率的。根據(jù)Klos所說(shuō)，光纖激光工藝是目前最佳的選擇。
“在過(guò)去五年里，我們經(jīng)歷了從人們說(shuō)CO2激光器會(huì)永遠(yuǎn)是切割應(yīng)用的不二之選，到如今越來(lái)越多的生產(chǎn)者轉(zhuǎn)向光纖激光器。”Klos說(shuō)，“后者切割速度更快，所需維護(hù)更少，一臺(tái)光纖激光器能處理的工作更多。”
他補(bǔ)充說(shuō)：“光纖激光器沒(méi)有移動(dòng)部件，沒(méi)有鏡片。它是最好的激光源，因?yàn)闆](méi)有激光耗材、沒(méi)有預(yù)燃狀態(tài)、無(wú)需輔助氣體，也沒(méi)有必要的技術(shù)拜訪日程。它可以提供您所需要的所有功率水平。這無(wú)疑是一個(gè)比較好的選擇。”
IPG光纖激光器
除了汽車應(yīng)用之外，LSS還在不同的生產(chǎn)環(huán)境中表現(xiàn)出種種優(yōu)勢(shì)，如擋板、軌道交通工具、電氣設(shè)備、鋼制家具制造等。
無(wú)論是哪一種應(yīng)用，LSS一經(jīng)使用，便會(huì)立刻表現(xiàn)出卓越的綜合效率。在IPG開(kāi)放日活動(dòng)中，Klos通過(guò)他在近日出席的點(diǎn)焊研討會(huì)中得到的“8秒”收獲，將這些優(yōu)勢(shì)做了全面的展示。
“AC點(diǎn)焊效率為26%，DC點(diǎn)焊的最佳效率為37%，而LSS可達(dá)40%。”他說(shuō)，“DC點(diǎn)焊的控制頻率為1,000 Hz，但是LSS也能夠在DC頻率水平下運(yùn)轉(zhuǎn)。點(diǎn)焊是從一邊跳到另一邊，而LSS是形成一個(gè)可控的匙孔。實(shí)際上你每次都能設(shè)定所需的深度和尺寸。”
他還提醒開(kāi)放日的到訪者，由于LSS不需要昂貴的夾具，所以性價(jià)比非常高。其加工速度是電阻點(diǎn)焊的兩倍。得益于卓越的焊接質(zhì)量，法蘭尺寸顯著降低，元件的強(qiáng)度更高，剛度更大。LSS是安全的加工工藝——即使面對(duì)的是一些關(guān)鍵材料組合。
“這很簡(jiǎn)單，”他總結(jié)說(shuō)，“你只要把東西連上，然后踩下腳踏開(kāi)關(guān)就可以了。”
（Abbe Miller，Welding Productivity主編）
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