激光焊接機運用了哪些技術
『壹』 光纖激光焊接機都有哪些分類及特點
激光焊接機分為三大類,一種是激光焊接機,第二種是光纖傳輸激光焊接機,第三種是連續激光焊接機又稱光纖激光焊接機。下面就幾種焊接機分別介紹下優缺點。
一 YAG激光焊接機
YAG激光焊接是用高能脈沖激光對工件實施焊接,它以脈沖氙燈作為泵浦源,以ND:YAG作為產生激光工作物質。激光電源首先將脈沖氙燈預燃,通過激光電源對脈沖氙燈放電,使氙燈產生一定頻率和脈寬的光波,光波經聚光腔照射ND:YAG激光晶體,從而激發ND:YAG激光晶體產生激光,再經過諧振腔後產生波長為1064nm的脈沖激光,激光經過擴束、反射(或經過光纖傳輸)、聚焦後輻射至工件表面,使工件局部熔化實現焊接。焊接時所需要的脈沖激光的頻率、脈寬、工作台移動速度、移動方向均可用PLC或工業PC機來控制,並通過調節電流的大小、激光的頻率、脈寬來控制激光能量的大小。
優點:
1:高的深寬比。焊縫深而窄,焊縫光亮美觀。
2:由於功率密度高,熔化過程極快,輸入工件熱量很低,焊接速度快,熱變形小,熱影響區小。
3:高緻密性。焊縫生成過程中,熔池不斷攪拌,氣體逸出,生成無氣孔熔透焊縫。焊後高的冷卻速度易使焊縫組織微細化,焊縫強度、韌性和綜合性能高。缺點
缺點:
1. 能耗比較高,比較費電,每小時功率在16-18KW
2. 焊點大小不一,不均勻
3. 焊接速度慢
4. 激光燈管經常要更換,約半年左右更換一次。
二 光纖傳輸激光焊接機
光纖傳輸激光焊接機是將高能激光束耦合進入光纖,遠距離傳輸後,通過準直鏡準直為平行光,再聚焦於工件上實施焊接的一種激光焊接設備。對焊接難以接近的部位,施行柔性傳輸非接觸焊接,具有更大的靈活性。光纖傳輸激光焊接機激光束可實現時間和能量上的分光,能進行多光束同時加工,為更精密的焊接提供了條件。優點:
1.光纖傳輸激光焊接機選配CCD攝像監視系統,方便觀察和精確定位。
2.光纖傳輸激光焊接機焊斑能量分布均勻,具有焊接特性所需要的最佳光斑。
3.光纖傳輸激光焊接機適應各種復雜焊縫,各種器件的點焊,以及1mm以內薄板的縫焊。
4. 光纖傳輸激光焊接機採用進口陶瓷聚光腔體,耐腐蝕、耐高溫,腔體壽命(8-10)年,氙燈壽命長。
5. 可定製專用的自動化工裝夾具,實現產品的批量生產。
缺點:
1. 能耗高,比較費電。每小時耗電在10個左右
2. 焊接速度比較慢
3. 熔深淺,比較難實現深度焊接
三 光纖激光焊接機
光纖激光焊接機是通過大功率光纖激光器直接產生的連續激光,不同於脈沖激光,性能穩定。出光好
優點:
1. 激光器光束質量極好,焊接速度快,焊縫牢固美觀
2. 工業PC控制、工件可做平面軌跡運動,可以焊接點、直線、圓、方形或者直線和圓弧組成的任意平面圖形;
3. 電光轉換率高、能耗低,長期使用可為用戶節省大量加工成本;
4. 設備可靠性高,可24小時連續穩定加工,滿足工業大批量生產加工的需求;
5. 因機器體積小,而且是軟光路,可以配合任何大部分工裝及自動化設備
缺點:
同其他焊接設備類比,價格稍高。
『貳』 激光焊接機有哪些特點
激光焊接的優點主要有: ①能量密度高度集中,焊接時加熱和冷卻速度極專快,熱影響區小,屬焊接應力和變形很小; ②非接觸加工,對焊件不產生外力作用,適合焊接難於接觸的部位; ③激光可以通過光學入件進行傳輸和變換,易於與機器人配合,自動化程度和生產效率高; ④焊接工藝穩定,焊縫表面和內在質量好,性能高; ⑤能夠焊接高熔點、高脆性的難熔金屬、陶瓷、有機玻璃和異種材料; ⑥綠色環保,沒有污染; ⑦不受電場磁場干擾.不需要真空保護
『叄』 激光焊接技術的優缺點有哪些
激光焊接的優勢:
1、可將入熱量降到最低的需要量,熱影響區金相變化范圍小,且因熱傳導所導致的變形亦最低。
2、32mm板厚單道焊接的焊接工藝參數業經檢定合格,可降低厚板焊接所需的時間甚至可省掉填料金屬的使用。
3、不需使用電極,沒有電極污染或受損的顧慮。且因不屬於接觸式焊接製程,機具的耗損及變形接可降至最低。
4、激光束易於聚焦、對准及受光學儀器所導引,可放置在離工件適當之距離,且可在工件周圍的機具或障礙間再導引,其他焊接法則因受到上述的空間限制而無法發揮。
5、工件可放置在封閉的空間(經抽真空或內部氣體環境在控制下)。
6、激光束可聚焦在很小的區域,可焊接小型且間隔相近的部件。
7、可焊材質種類范圍大,亦可相互接合各種異質材料。
8、易於以自動化進行高速焊接,亦可以數位或電腦控制。
9、焊接薄材或細徑線材時,不會像電弧焊接般易有回熔的困擾。
10、不受磁場所影響(電弧焊接及電子束焊接則容易),能精確的對准焊件。
11、可焊接不同物性(如不同電阻)的兩種金屬
12、不需真空,亦不需做射線防護。
13、若以穿孔式焊接,焊道深一寬比可達10:1
14、可以切換裝置將激光束傳送至多個工作站。
激光焊接的缺點
1、焊件位置需非常精確,務必在激光束的聚焦范圍內。
2、焊件需使用夾治具時,必須確保焊件的最終位置需與激光束將沖擊的焊點對准。
3、最大可焊厚度受到限制滲透厚度遠超過19mm的工件,生產線上不適合使用激光焊接。
4、高反射性及高導熱性材料如鋁、銅及其合金等,焊接性會受激光所改變。
5、當進行中能量至高能量的激光束焊接時,需使用等離子控制器將熔池周圍的離子化氣體驅除,以確保焊道的再出現。
6、能量轉換效率太低,通常低於10%。
7、焊道快速凝固,可能有氣孔及脆化的顧慮。
8、設備昂貴。
『肆』 激光焊接機都有哪些組成部分
一、激光焊接主機:激光焊接的主機主要是用來產生激光束的,內它由控制系統、電容源,激光發生器,光路部分等部分組成。
二、冷卻系統:冷卻系統是用來為激光發生器提供出冷卻的功能,一般配一到五匹功率的水循環冷水機。
三、激光焊接運動系統:激光焊接中,光束按照焊接的軌跡進行移動,實現焊接的自動化。通過編程方式編寫運動控製程序來控制工作台按要求運動,並且其編程系統是經過簡化的,操作簡單,無需專業技術或學歷基礎也可快速的掌握。
四、工裝夾具:一般在焊接的加工過程中,激光焊接工裝夾具主要用來固定焊接的工件,並使其可以在裝卸過程的重復進行與定位的重復進行,以便於激光自動的焊接,因而工裝夾具是激光焊接生產中必不可少的設備之一,尤其在批量化生產中,工裝夾具的設計有沒有到位,將會對生產效率和成品率產生直接的影響。
五、觀察系統:一般的激光焊接機都配備有觀察系統,一般為顯微鏡或者是CCD顯示系統,可對工件進行實時的觀察,利於在編程時精確定位和在焊接過程中檢驗其效果。——漢高機械
『伍』 激光焊接技術的應用
激光焊接機技術廣泛被應運在汽車、輪船、飛機、高鐵等高精製造領域,給人們的生活質量帶來了重大提升,更是引領家電行業進入了精工時代。特別是在大眾汽車創造的42米無縫焊接技術,大大提高了車身整體性和穩定性之後,家電領頭企業海爾集團隆重推出首款採用激光無縫焊接技術生產的洗衣 機,該家電為人民珍視了科技的進步,先進的激光技術可以為人民的生活帶來巨大的改變。隨著洗衣機全球品牌地位的不斷鞏固,其對行業的引領開始全面展現,然 而有激光焊接機技術的支持,也將對家電行業有一個更深的改革。據海爾研發人員介紹,市場上的全自動洗衣機內桶的製造技術大多採用「扣搭」技術,內桶的銜 接處會存在縫隙或不平整,導致桶體強度不高、對衣物產生不必要磨損。為了進一步提高內桶的可靠性和精細化,海爾洗衣機以汽車、造船行業為參照母本,將激光 無縫焊接技術應用在勻動力洗衣機新品上,避免了內桶縫隙和不平整的產生,在全面提高了產品的可靠性的同時更加呵護衣物。由於內桶的強度的提高,勻動力洗衣 機脫水過程中最高轉速比普通全自動洗衣機也提高了25%,脫水效率大幅提升,並且耗電少、用時省。此外,還了解到,中德造船業合作研發的「高功率激光焊接機技術」,保證了輪船的安全性,進一步加強了船身結構;在航空領域,激光無縫焊接技術也已廣泛 應用於飛機發動機的製造上,同時,鋁合金機身的激光無縫焊接技術可以取代鉚釘,從而減輕了20%的機身重量;我國的高鐵軌道也引進了激光無縫焊接技術,在 提高安全性能同時,也大大降低了噪音,為旅客帶來安靜舒心的乘車環境。隨著科技的全面發展,激光焊接機技術的不斷鞏固與應用,也帶領全球的家電產業步入了一個新時代,新的工藝不僅是產品的升級,也是更多科技的展示和應用。
1、製造業應用 激光拼焊(TailoredBlandLaserWelding)技術在國外轎車製造中得到廣泛的應用,據統計,2000年全球范圍內剪裁坯板激光拼焊生產線超過100條,年產轎車構件拼焊坯板7000萬件,並繼續以較高速度增長。國內生產的引進車型Passat,Buick,Audi等也採用了一些剪裁坯板結構。日本以CO2激光焊代替了閃光對焊進行制鋼業軋鋼卷材的連接,在超薄板焊接的研究,如板厚100微米以下的箔片,無法熔焊,但通過有特殊輸出功率波形的YAG激光焊得以成功,顯示了激光焊的廣闊前途。日本還在世界上首次成功開發了將YAG激光焊用於核反應堆中蒸氣發生器細管的維修等,在國內蘇寶蓉等還進行了齒輪的激光焊接技術。
2、粉末冶金領域 隨著科學技術的不斷發展,許多工業技術上對材料特殊要求,應用冶鑄方法製造的材料已不能滿足需要。由於粉末冶金材料具有特殊的性能和製造優點,在某些領域如汽車、飛機、工具刃具製造業中正在取代傳統的冶鑄材料,隨著粉末冶金材料的日益發展,它與其它零件的連接問題顯得日益突出,使粉末冶金材料的應用受到限制。在八十年代初期,激光焊以其獨特的優點進入粉末冶金材料加工領域,為粉末冶金材料的應用開辟了新的前景,如採用粉末冶金材料連接中常用的釺焊的方法焊接金剛石,由於結合強度低,熱影響區寬特別是不能適應高溫及強度要求高而引起釺料熔化脫落,採用激光焊接可以提高焊接強度以及耐高溫性能。
3、汽車工業 20世紀80年代後期,千瓦級激光成功應用於工業生產,而今激光焊接生產線已大規模出現在汽車製造業,成為汽車製造業突出的成就之一。德國奧迪、賓士、大眾、瑞典的沃爾沃等歐洲的汽車製造廠早在20世紀80年代就率先採用激光焊接車頂、車身、側框等鈑金焊接,90年代美國通用、福特和克萊斯勒公司竟相將激光焊接引入汽車製造,盡管起步較晚,但發展很快。義大利菲亞特在大多數鋼板組件的焊接裝配中採用了激光焊接,日本的日產、本田和豐田汽車公司在製造車身覆蓋件中都使用了激光焊接和切割工藝,高強鋼激光焊接裝配件因其性能優良在汽車車身製造中使用得越來越多,根據美國金屬市場統計,至2002年底,激光焊接鋼結構的消耗將達到70000t比1998年增加3倍。根據汽車工業批量大、自動化程度高的特點,激光焊接設備向大功率、多路式方向發展。在工藝方面美國Sandia國家實驗室與PrattWitney聯合進行在激光焊接過程中添加粉末金屬和金屬絲的研究,德國不萊梅應用光束技術研究所在使用激光焊接鋁合金車身骨架方面進行了大量的研究,認為在焊縫中添加填充余屬有助於消除熱裂紋,提高焊接速度,解決公差問題,開發的生產線已在賓士公司的工廠投入生產。
4、電子工業 激光焊接在電子工業中,特別是微電子工業中得到了廣泛的應用。由於激光焊接熱影響區小加熱集中迅速、熱應力低,因而正在集成電路和半導體器件殼體的封裝中,顯示出獨特的優越性,在真空器件研製中,激光焊接也得到了應用,如鉬聚焦極與不銹鋼支持環、快熱陰極燈絲組件等。感測器或溫控器中的彈性薄壁波紋片其厚度在0.05-0.1mm,採用傳統焊接方法難以解決,TIG焊容易焊穿,等離子穩定性差,影響因素多而採用激光焊接效果很好,得到廣泛的應用。
5、生物醫學 生物組織的激光焊接始於20世紀70年代,Klink等及jain[13]用激光焊接輸卵管和血管的成功焊接及顯示出來的優越性,使更多研究者嘗試焊接各種生物組織,並推廣到其他組織的焊接。有關激光焊接神經方面國內外的研究主要集中在激光波長、劑量及其對功能恢復以及激光焊料的選擇等方面的研究,劉銅軍進行了激光焊接小血管及皮膚等基礎研究的基礎上又對大白鼠膽總管進行了焊接研究。激光焊接方法與傳統的縫合方法比較,激光焊接具有吻合速度快,癒合過程中沒有異物反應,保持焊接部位的機械性質,被修復組織按其原生物力學性狀生長等優點將在以後的生物醫學中得到更廣泛的應用。
6、其他領域 在其他行業中,激光焊接也逐漸增加特別是在特種材料焊接中國內進行了許多研究,如對BT20鈦合金、HEl30合金、Li-ion電池等激光焊接,德國玻璃機械製造商GlamacoCoswig公司與IFW接合技術與材料實驗研究院合作開發出了一種用於平板玻璃的激光焊接新技術。
『陸』 激光焊接機在工業中的應用主要有哪些
激光焊接機的工業應用非常廣,不同的機型應用的行業也有所不同。下面給大回家介紹幾種。
首飾點焊機,由於答焊接機精細,特別適合用於珠寶首飾的高精度焊接。
模具激光焊接機,適合用於,模具修補和製作,包括一些金屬製品。
手持式激光焊接機,焊接的方式靈活方便,因此適合用於比較復雜的焊接。
總之根據不同的機型對應的行業有所不同,現在的的激光焊接機基本可以焊接各種的金屬材料和部分塑料。
激光焊接機的應用企業有:汽車行業,電子行業,醫療行業,模具行業,珠寶行業,五金製品行業,太陽能行業等。
『柒』 激光焊機主要應用於哪些行業主要有哪些
激光焊接機是一種應用在焊接領域中的一種機器,是激光材料加工技術應用的重要方面之一,根據其工作方式可分為激光模具及焊接機、自動激光焊接機、激光點焊機、光纖激光焊接機等,那麼激光焊接機可以在哪些行業應用呢?這里就為大家介紹了激光焊接機的四大應用行業。
製造業應用
激光焊接機在國內外汽車製造中的應用廣泛。曾經在日本以CO2激光焊機替代了閃光對焊的進行鋼制業軋鋼卷材的連接,在超薄板焊接的研究中,比如板厚100微米以下的箔片,沒有辦法熔焊,但通過有特殊輸出功率波形的YAG激光焊得以成功,顯示了激光焊的廣闊前途。
粉末冶金領域
科學技術不斷發展,許多工業技術對材料都有特殊的要求,傳統技術製造的材料已不能滿足要求了。激光焊接機進入粉末冶金材料加工領域,為粉末冶金材料的應用帶來了新的發展前景,比如採用粉末冶金材料連接中常用的釺焊的方法焊接金剛石,因為結合強度低,熱影響區寬尤其是無法適應高溫及強度要求高而引起釺料熔化脫落,採用激光焊接機能夠提高焊接強度以及耐高溫性能。
電子工業
激光焊接機在電子工業中,得到了廣泛的應用。因為激光焊接熱影響區小,加熱集中迅速、熱應力低,因而正在集成電路和半導體器件殼體的封裝中,顯示出獨特的優越性,在真空器件研製中,激光焊接也得到了應用。感測器或溫控器中的彈性薄壁波紋片厚度在0.05-0.1mm,採用傳統焊接方法很難解決,TIG焊容易焊穿,等離子穩定性不好,影響因素多而採用激光焊接效果很好,受到廣泛的應用。
汽車工業
而今激光焊接機生產線已大規模出現在汽車製造業,成為汽車製造業突出的成就之一。很多汽車製造廠採用了激光焊接和切割工藝。高強鋼激光焊接裝配件因其優良性能在汽車車身製造中使用得越來越多。因為汽車工業批量大、自動化程度高,激光焊接設備將向大功率、多路式方向發展。
『捌』 激光焊接機主要應用的領域有哪些有什麼優勢嗎
激光焊接是激光材料加工技術應用的重要方面之一。20世紀70 年代主要用於焊接薄壁材料和低速焊接,焊接過程屬熱傳導型,即激光輻射加熱工件表面,表面熱量通過熱傳導向內部擴散,通過控制激光脈沖的寬度、能量、峰值功率和重復頻率等參數,使工件熔化,形成特定的熔池。由於其獨特的優點,已成功應用於微、小型零件的精密焊接中。高功率CO2及高功率YAG激光器的出現,開辟了激光焊接的新領域。獲得了以小孔效應為理論基礎的深熔焊接,在機械、汽車、鋼鐵等工業領域獲得了日益廣泛的應用。
與其它焊接技術相比,激光焊接的主要有以下幾個優點:
1、速度快、深度大、變形小
2、可焊接難熔材料如鈦、石英等,並能對異性材料施焊,效果良好。
3、可進行微型焊接。激光束經聚焦後可獲得很小的光斑,且能精確定位,可應用於大批量自動化生產的微、小型工件的組焊中。
4、能在室溫或特殊條件下進行焊接,焊接設備裝置簡單。例如,激光通過電磁場,光束不會偏移;激光在真空、空氣及某種氣體環境中均能施焊,並能通過玻璃或對光束透明的材料進行焊接。
5、激光聚焦後,功率密度高,在高功率器件焊接時,深寬比可達5:1,最高可達10:1。
6、激光束易實現光束按時間與空間分光,能進行多光束同時加工及多工位加工,為更精密的焊接
7、可焊接難以接近的部位,施行非接觸遠距離焊接,具有很大的靈活性。尤其是近幾年來, 在YAG激光加工技術中採用了光纖傳輸技術,使激光焊接技術獲得了更為廣泛的推廣和應用。
『玖』 振鏡激光焊接機的主要特性是什麼
相對於傳統方式,振鏡式激光焊接機以高速移動的掃描鏡片代替二維版工作台,配合強大圖形權處理功能的專業軟體,實現了程序控制的瞬時多點焊接,有效地提高了生產效率和靈活性。
振鏡掃描激光點焊機是引進國外先進技術,在關鍵部件採用優質進口部件生產而成的,焊機使用了掃描鏡組的動態焊接工藝,並採用掃描鏡片的移動代替工件移動或焊接鏡組移動的方式,使振鏡鏡片在掃描鏡頭內將激光光束快速在焊點之間切換,焊點之間的距離越大,工件上的焊點數量越多,優勢越明顯。採用這種技術,焊接時間可以降低60%。因此,一個掃描鏡組工作站可以代替幾個傳統的焊接工作站。