浅谈激光焊接技术在五金行业的应用

更新日期:2017-07-10
摘要:

水壶焊接由传统氩弧焊到如今的激光焊接,细心的朋友一定会发现,现在的电热制造工艺,特别是表面光滑度,焊接过渡接口 […]

水壶焊接由传统氩弧焊到如今的激光焊接,细心的朋友一定会发现,现在的电热制造工艺,特别是表面光滑度,焊接过渡接口处比以前用到的电热壶更加光滑了,甚至有时误认为是一体会成型制造的,其实,电热壳是不可能实现一体化成型的,从生产角度来看,一体化成型是一种材料浪费,是不提倡的,即使现在使有的3D激光打印,也不会让电热壳一体化成型,因此激光焊接成为电热壳各部件焊接的最好加工工艺设备。

在众多的五金日常用品当中,我们今天给大家讲解不锈钢壶的激光焊接工艺。

普通的不锈钢水壶由五部份组成:壶嘴、壶盖、壶抓手、壶身、壶底,如图。在我们看到光鲜亮丽的水壶之前,它的制作工序有多达十多道,由一块普通的不锈钢板经加工剪切后,再修整冲压成所需形状后,再进行焊接抛光,到最后的清洗包装。

传统的水壶焊接,多数有两种方式,一种是氩弧焊接,一种是电阻焊(碰焊)。

一般壶嘴和壶抓手均采用电阻焊,壶底和壶身,壶盖采用氩弧焊,如图,在激光焊接出来之前,这几乎是焊接工艺的全部,在没有很好的夹具配合之前,焊接技术人员成了行业抢手的劳动人员,焊接出来的成品好与坏,全凭焊接师傅技术高低来区分。产能的高低也跟工艺人员密不可分。当一个企业常期依赖人工生产,注定要走向被淘汰,跟不上市场步伐。

普通日用不锈钢水壶材料厚度不会超过2mm,常用的因为成本原因,一般会采用0.8-1.5mm材料,有些拉伸过的位置,会导致更薄。而氩弧焊缺点是因为热影响区域大,工件在焊接后常常会造成变形、硬度降低、砂眼、局部退火、开裂、针孔、磨损、划伤、咬边、或者是结合力不够及内应力损伤等。也因为焊接热量过大,对人体也会有所损害 。焊接时虽有氩气保护防止焊接位置氧化,但焊接热量的不可控,焊斑过大,和导致壶本身的变形,对于后续的抛光工序带来更多的困难,因此造成不良率也随之增加。

焊斑

随着激光焊接机的出现,对于较薄材料激光焊接的优点日益突显,无论在焊接热量控制及焊斑的控制都能做到随需求设置。下面即讲不锈钢壶如果采用光纤激光焊接机来进来自动化焊接。

光纤激光焊接机是利用能量光纤,将固体激光器产生的激光,通过激光耦合技术传输到光纤中,再将光纤的中的激光通过输出镜作用到工件表面,达到焊接的目的。利用光纤传输激光,可以利用光纤的柔韧性,使激光可以任意角度对工件加工,实现了多维度的柔性加工。光纤对激光能量还有匀化作用,可以将激光光斑能量按冒型输出,并对 激光进行匀化,使出射激光光束质量更好,提高焊接质量。使用能量反馈电源输出能量激光可做到焊斑一致。

因为激光焊接热影响区域小,对于薄材料(0.1-2.0mm)焊接不会变形,焊斑均匀一致,减少抛光工序,更能大大减少成品不良率。光纤软连接配合四轴、六轴机械手和水壶工装治具,更能自动化完成焊接工序。并可增加视觉系 统自动捕捉焊缝,使到焊接更加智能化,不再依赖人工焊接技术。

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