未來輕量車輛需要這樣金屬組合，而 LZH則表示LaserLeichter項(xiàng)目解決了問題。

圖片：使用遠(yuǎn)程激光焊接快速安全地將鋼和鋁連接在一起

未來汽車行業(yè)將需要由鋼鋁混合制成的負(fù)載適應(yīng)性和輕量化部件。作為LaserLeichter項(xiàng)目的一部分，Laser Zentrum Hannover（LZH）剛剛宣布開發(fā)新的激光焊接工藝，這個(gè)焊接工藝可以快速安全地連接鋼和鋁制成的三維結(jié)構(gòu)。

這種結(jié)實(shí)耐用的輕質(zhì)鋼鋁復(fù)合材料部件非常適合減輕車重，進(jìn)而可以幫助減少污染物的排放。為了優(yōu)化混合和有問題的化合物在批量生產(chǎn)中的連接，LZH科學(xué)家開發(fā)了連接兩片和三片金屬接頭的工藝，焊接速度高達(dá)每分鐘7米。

遠(yuǎn)程激光焊接工藝的基礎(chǔ)是通快激光最新開發(fā)的3D掃描儀光學(xué)元件。LZH團(tuán)隊(duì)表示，現(xiàn)在“復(fù)雜的三維接縫幾何形狀即使在大型結(jié)構(gòu)中也是可能的”。因此，該過程適用于車身結(jié)構(gòu)，并且可以取代復(fù)雜的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)，LZH開發(fā)團(tuán)隊(duì)表示。

穩(wěn)固的接頭

這種焊接接頭實(shí)現(xiàn)了大約為鋁合金的剪切拉伸強(qiáng)度的67％。由于三個(gè)焊縫的平行布置，這甚至可以增加到大約95％，LZH團(tuán)隊(duì)說。

該工藝最初是為電動(dòng)汽車、座椅結(jié)構(gòu)和車身部件的電池盒開發(fā)的。大眾已經(jīng)準(zhǔn)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)地測試車身應(yīng)用的驗(yàn)證組件。連接在一起的混合接頭具有優(yōu)秀的碰撞安全性能，因?yàn)檫B接部分仍然保持穩(wěn)固地連接。

鋼鋁復(fù)合材料部件是減輕車重的理想選擇

金屬間相

焊接鋼和鋁的挑戰(zhàn)之一是避免焊縫中硬而脆的金屬間相，而這又是不能完完全全避免的。在激光焊接過程中，將少量熱量精確地引入目標(biāo)工件中。因此，這些相間形成的程度減小，并且不同材料按照定義熔化。因此，可以控制接頭的混合。

LaserLeichter項(xiàng)目于2015年啟動(dòng)，由德國聯(lián)邦教育和研究部（BMBF）在資助計(jì)劃“資源節(jié)約型輕質(zhì)結(jié)構(gòu)的光子工藝和工具”范圍內(nèi)提供資金。該聯(lián)盟由LZH協(xié)調(diào)。

光束引導(dǎo)和塑造

通快在本周的LASYS展會(huì)上展示的這種固態(tài)激光器正在越來越多的工業(yè)應(yīng)用中受到青睞。這主要有三個(gè)原因：通過激光電纜簡化光束引導(dǎo)系統(tǒng)的集成，在通快激光網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)靈活的光束分割或偏轉(zhuǎn)，以及正在開發(fā)TLN本身。通快已經(jīng)在開發(fā)空心波導(dǎo)作為超短脈沖激光器的未來形式的激光光纜。

固態(tài)激光器光束整形系統(tǒng)也正在取得快速進(jìn)展。例如，TruDisk激光器現(xiàn)在配備了BrightLine Weld，這是一項(xiàng)新功能，可以在激光電纜的內(nèi)部和外部光纖芯之間靈活分配激光輸出，這可以在兩個(gè)芯中產(chǎn)生不同的激光束。

然后系統(tǒng)在工件上將一個(gè)光束置于在另一個(gè)光束上面，同步光束為每個(gè)特定工藝創(chuàng)造最佳的效果，這種方法提供了一些重大的質(zhì)量改進(jìn)并有助于提高生產(chǎn)力。BrightLine Weld專利技術(shù)甚至可以改裝到大多數(shù)現(xiàn)有的激光裝置上，并且可以應(yīng)用于單光束源的多個(gè)激光輸出。



Source: Optics.org
編譯:Nick