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二极管激光器应用于拼焊板焊接

通常来说,所有类型的都适合于拼焊板焊接。然而,这些器在焊接性能和能效等方面存在相当大的差异。全球最大的钢铁生产商安赛乐米塔(ArcelorMittal)的

一般来说,一切类型的都适合于拼焊板焊接。可是,这些器在焊接功用和能效等方面存在相当大的差异。全球最大的钢铁出产商安赛乐米塔(ArcelorMittal)的子公司ArcelorMittal Tailored Blanks已运用了德国Laserline(利泽莱恩)公司的二极管激光器来代替之前的。这类二极管激光器以其得到验证的牢靠性和优异的焊接质量著称。此外,二极管激光器的经济效益也尤为出色。

只要为数不多的进入一辆制品车的人会了解到完结车身结构所需投入的巨大的技能尽力。看到那些外形精巧、极具吸引力的漆门和侧板,你或许不会猜到从原资料到半制品,再到最终的制品部件事实上是花费了相当大的汗水。这或许便是它们本来应该出现的姿态,由于当背面潜藏的尽力被藏匿起来时,便或许滋生出美学情味。一起,客户希望轿车的车身部件可以供给最佳的保护功用,而且车子自身具有合理的价格。因而,轿车车身工程的方针便是以一种最抱负的方法将诱人的外形、最大的安稳性和最高的功率等要素有机结合起来。

拼焊板:完好车身的前期工序

拼焊板是完成这一方针的要害 ——钢坯在单个加工过程中被转化为实践的车身钢板。这些半制品由具有不同资料厚度和质量的金属板材焊接构成。当规划它们时,之后的部件特定的资料厚度和强度已得到了准确的界定。这进步了部件的刚度,而且答应在某些部件处准确地定位和转化吸收磕碰能量。一起,其他区域经过特别的加固处理以保护乘客,然后显着进步事端状况安全性。

冲压前后的激光拼焊板

一起,经过预切开坯料来优化钢材和铝材的耗费,然后下降了本钱。可是,拼焊板最重要的长处是依据部件的部分要求选用具有不同厚度的特定的高强度钢或金属板件,然后完成减重意图。由于减重和下降资料耗费相得益彰,车辆的安全性和效能也一起取得改进。

当出产拼焊板时,不同金属板料的焊接首要运用激光对接焊缝,这可以完成最佳的功率传输和最抱负的成形特性。为此,在这种工艺中需求运用二极管激光器、固态激光器或CO2激光器。可是,CO2激光器越来越被认为是不经济的计划,由于它们的功率很低,一般为百分之十。AMTB 也持相同的观念。该公司是为不断添加的热成型车身部件商场供给定制解决计划的抢先制造商。因而, 这家全球最大的钢铁制造商ArcelorMittal的世界运营子公司决议运用新的来代替曩昔传统的CO2激光器。

二极管激光器:拼焊板焊接的抱负挑选

选取一款新的激光器类型则是更新展开的第一步。在固态激光器中,二极管泵浦和也得到了考虑:这两种激光器在焊接运用范畴均已被认可,而且具有30%的功率。首要,光纤激光器是AMTB公司最钟意的挑选,首要是根据他们初期的运用经历。可是,AMTB公司随后决议不选用已得到测验的光纤激光器,而是喜爱于选用Laserline的光纤耦合二极管激光器。成立于1997年的Laserline总部坐落德国Mülheim-K?rlich(接近科布伦茨)市,该公司是全球工业二极管激光器的商场前驱,而且对这种技能的展开起到了决议性的影响。

与开始挑选的光纤激光器比较,Laserline首要在他们内部的运用实验室展开了成功的试运行:携手AMTB公司针对不同原资料的焊接点进行测验而且得到了相应的工艺参数。在一切测验中均证明了二极管激光器的光束质量和工艺安稳性,因而在2011年12月,AMTB将其第一台CO2激光器替换为Laserline的LDF 5000-40光纤耦合二级管激光器(400μm光纤以及5kW激光功率)。当测验成果在出产过程中得到承认后,后续的设备装置也连绵不断。一起,在AMTB公司坐落欧洲、印度和澳大利亚的几个出产工厂内,Laserline的二极管激光器都得到了运用。

安稳的熔池 优秀的牢靠性

就焊接工艺而言,与其它类型的激光器比较,二极管激光器在许多方面都展现出优越性。比方,其间一个工艺长处是其熔池特别安稳:“尽管它们的作业间隔适中,二极管激光器在金属板件或激光光学元件上发生的熔融金属飞溅物少许多,而且构成的焊缝更清洁、更滑润。此外,与聚集到一个较小的点的激光器比较,二极管激光器可以跨过更大的空隙。”Laserline 公司的欧洲出售司理Dr. Andre Eltze 解释道。

二极管激光器所宣布的激光特征显着,其间激光为平顶光束的散布、波长在930到1060nm之间,最多有四个波长耦合而构成。这些要素是二极管激光器在工艺优势以及焊接过程中安稳性的原因地点。此外,二极管激光光束能更简单被高效地吸收,由于其波长相较于光纤激光器或碟片激光器(典型波长在1030和1070nm之间)的波长来说更短。“可是,为了契合轿车车身范畴的运用,激光器需求供给的不只是出色的焊接成果”,Laserline运用实验室的工程师Anne Kathrin Krause说道。“在恶劣的外部环境中安稳作业也是很重要的。”

运用二级管激光器焊招待运用的光学元件

在这种状况下,二极管激光器因其所具有的这种安稳性就备受喜爱。经过将压缩空气导入激光器要害部件(防护等级IP 54),尘埃和飞溅的水因而无法侵入;而二极管激光器的功用即便在晦气的环境条件下依然可以确保。因而,不同于其它激光器需求被放置在一个密封的可调温度湿度的容器之中,此种计划会添加保护本钱并添加修理难度,二极管激光器则彻底不存在此类问题。

设备全体的高效能

“关于AMTB公司而言,挑选Laserline的产品的决议不只根据其二极管激光器的安稳性和焊接质量。一个相同重要的理由是他们出色的功率“,Andre Eltze博士弥补说道。二极管激光器高达39%的高功率下降了每千瓦激光功率的能量输入,然后也下降了包含相关本钱在内的冷却需求。此外,二极管激光器的保护需求更低,特别是与CO2激光器比较。因而,他们在这方面也更具本钱效益。例如,Laserline主张每年对激光器进行一次预防性保护,而这只需求大约半响的时刻。

所以,AMTB公司挑选二极管激光器是合乎逻辑的,特别是由于Laserline的激光器体系证明了其焊接速度,由于它们彻底满意了工艺要求。除了选用5kW功率输出、更适合焊接薄金属板件的二极管激光器外,AMTB还运用了6kW功率的LDF 6000-40二极管激光器。这为典型厚度介于0.5至2.8mm的资料供给了牢靠的焊接。

最终,Laserline的保修期是另一个令人信服的当地:尽管其他制造商可以供给两到三年的保修期,但Laserline为其二极管发光仓库供给长达五年的保修期。因而,AMTB 装置的不只是一个具有杰出的工艺质量和功率的解决计划,一起也供给了长时间规划所需的安全性。

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