| 991518 | 2009-06-06 20:49 |
優(yōu)化Nd:YAG激光焊接質(zhì)量提高加工效率許多系統(tǒng)要求可能會發(fā)生相互沖突。舉例來說，要求焊接接頭緊密固定的同時(shí)，又要求高速、低成本手動(dòng)加工，又比如既要求快速焊接，同時(shí)又要求低成本、低功耗激光焊接。我們要在整個(gè)項(xiàng)目過程中考慮到上述問題及其它種種因素。當(dāng)今的新產(chǎn)品層出不窮，工程設(shè)計(jì)技術(shù)飛速發(fā)展，要想在業(yè)界處于不敗之地，最好的辦法就是以盡可能低的成本實(shí)現(xiàn)高度的靈活性及卓越的性能。 在下面介紹的焊接系統(tǒng)開發(fā)過程中，Oberg Industries公司充分發(fā)揮其多年來在工藝與機(jī)器領(lǐng)域積累的專業(yè)知識與經(jīng)驗(yàn)，并采用具有超級調(diào)制（Super Modulation）功能的激光系統(tǒng)，從而開發(fā)出了一款經(jīng)濟(jì)型焊接系統(tǒng)。 Oberg Industries是一家精密沖壓件制造商，主要服務(wù)于汽車、醫(yī)療及航天航空等諸多產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，以高精度成品部件而聞名。一家汽車領(lǐng)域的客戶曾告知該公司，另一家制造商提供的某種氣囊組件的焊接有質(zhì)量問題。這家供應(yīng)商采用傳統(tǒng)的鎢極氬弧焊（TIG）焊接工藝，很難確保提供必要的可靠性。  Oberg采用自己獨(dú)特的專業(yè)沖壓技術(shù)提高了組件的精確度與質(zhì)量，但客戶還希望提供配套的完整而可靠的焊接管。于是，Oberg開始考慮采用激光技術(shù)來實(shí)現(xiàn)上述目的。在其位于賓夕法尼亞州匹茲堡附近的Sarver廠房中，Oberg采用低功耗脈沖YAG激光器進(jìn)行了焊接試驗(yàn)。Oberg的客戶對試驗(yàn)結(jié)果在視覺外觀和強(qiáng)度方面的表現(xiàn)感到非常滿意，但認(rèn)為整個(gè)工藝過程還是太慢。 因此，Oberg請GSI集團(tuán)激光事業(yè)部幫忙，看看他們能否通過其應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室分析提高速度的方法。GSI集團(tuán)應(yīng)用工程設(shè)計(jì)中心憑借其數(shù)十年的激光加工經(jīng)驗(yàn)，能為潛在的客戶提供高質(zhì)量、低成本的方案，以便他們?nèi)纳碇铝τ谠O(shè)備制造工作。就自身的要求而言O(shè)berg需要一種不僅能支持 50毫米／秒的焊接速度，而且還能滿足最終客戶強(qiáng)度要求的激光源。 焊接管是一根厚度約為1.2毫米的1008帶孔碳鋼碎片過濾管。焊接前，先在平板上打孔，然后再讓平板形成間隙約1.5毫米的管，這樣便于進(jìn)行接縫對齊與定位。這一工藝的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是確保表面和底部外形良好，而且即使有超大球狀物強(qiáng)行通過過濾管，也不會影響焊接。制造過程中階段性進(jìn)行檢測。 位于密歇根州Novi市的GSI集團(tuán)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室的最初任務(wù)是測定原型部件的精確的激光源以及合適的焊接技術(shù)。與Oberg進(jìn)行探討后發(fā)現(xiàn)，盡管1kW連續(xù)Nd:YAG激光器能輕松實(shí)現(xiàn)每秒50毫米的焊接速率，但是這樣該項(xiàng)目就毫無經(jīng)濟(jì)性可言。從預(yù)算的角度來說，500W激光器更適用。原型部件于2006年7月焊接成功，其采用的是支持連續(xù)波（CW）與Super ModulatedTM兩種輸出的JK501SM Nd:YAG激光器。原型部件焊接試驗(yàn)時(shí)，以不帶孔的實(shí)管部件為對象。為達(dá)到不同的熔透以及檢測其強(qiáng)度，分別采用了不同的焊接速度和參數(shù)。 Super ModulatedTM 輸出以正弦波和方波波形可提供更高的激光峰值功率，最大可達(dá)額定激光功率的兩倍，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)激光全額定平均功率。這樣，焊接速度就提高了40%，而消耗的熱量則比僅采用CW輸出降低了很多。 | |