激光技术是汽车焊接的最佳选择

作者:阮建 文章来源:盖世汽车网 发布时间:2015-08-13
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当今社会,如果没有激光焊接技术,现代化车辆的生产将是无法想象的。目前使用激光是汽车焊接的最佳选择,特别是在精密器件上,如传动系统和发动机动力总成。为什么呢?汽车制造商在焊接过程中使用激光可以免除填充焊丝,而激光可轻松焊接各式各样的合金,并实现轻量化的目标。

由于激光焊缝宽度相对较窄,光速较强,较低的高温区(heat-affected zone)随之带来的热变形非常小。此外,激光焊接对于汽车自动化生产具有得天独厚的优势。

当前激光器技术正在不断进步,并更有吸引力。光纤激光器体积较小,并且产生的光束仅为1微米波长,其使用光缆传输媒介,较使用传统光学媒介的10.6微米的二氧化碳激光器,更易传输能量。

同时,光纤激光器还具有更好的壁插(wall-plug)功效,达到25-30%,而CO2激光器约10-15%。此外,1微米波长光纤激光器更加耦合材料。


事实上,光纤激光器敢跟二氧化碳激光器叫板的一大优势就是,其在焊接过程中于材料耦合更好,但其缺点也很明显,即飞溅液(spatter)过多的问题。

德国Rofin-Sinar激光技术公司销售经理Chris Dackson 称,“相比10.6微米波长二氧化碳激光器,1微米波长光纤其光器与金属的耦合效率更好,不过它也会使金属在焊接熔池力更易蒸发并产生飞溅液”,这对于动力总成部件精密器(如离合器、齿轮及传送带)而言是一个考验。

Rofin-Sinar公司发现,提升激光焊接的效率的最佳途径是使用工业废气,因为工业废气可以抑制1微米波长二氧化碳激光中的等离子或粒子形成,如果不使用工业废气,二氧化碳激光器将因为等离子形成而失去作用。

然而,不得不承认的事实是,氦气是一种较昂贵的工业气体中,因此其并不具有成本竞争力。而成本更低的氩气(argon)或许可以完美替代氦气,同时其还能有效抑制等离子体形成,最终使二氧化碳激光器毫不逊色于光纤激光器。

Advanced Nozzles, LLC因此减少了对工业废气-氦气(helium)的使用,转而推出了使用氩气的新型喷嘴,而Rofin-Sinar公司目前已经在许多装置上使用这种新型喷嘴。新的喷嘴装置中,二氧化碳和氩气的流速同氦气(50-60立方英尺/小时)相比,也大幅降低至35标准立方英尺/小时。

得益于二氧化碳和氩气焊接喷嘴技术的改进,二氧化碳激光器在同光纤激光器的较量中丝毫不落下风,其未来还将在汽车焊接中得到广泛应用。

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