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激光钎焊系统

发布时间 : 2018-09-17 浏览次数 : 449
奥迪公司公布的8月份销量数据显示:奥迪汽车8月销量有较大幅度的增长,不止奥迪其实全球对于汽车的需求一直在增长。对于只会越来越庞大的汽车市场来说,现在除了考虑汽车的价格之外,更多的用户考虑到了安全性的问题,采用了激光钎焊系统的汽车安全性被提高许多,为此逐渐的被众多厂家引进进行生产。

对于一套应用于汽车生产的激光钎焊系统而言,其主要的核心设备就是激光发生器、激光钎焊焊接头、焊丝输送系统、焊接机器人系统及工装夹具。激光钎焊焊接头作为焊接工作部件,直接影响着焊接质量。

以德国Scansonic公司生产的ALO3(Adaptive Laser Optic)激光钎焊焊接头为例,介绍其工作原理。

 
图1 ALO3激光钎焊头的基本构成
1-光纤耦合器;2-自动对焦模块;3-反射模块;4-旋转动作控制块;5-监视模块;6-二次反射模块;7-光学聚焦模块;TA-纵向伸缩臂;KS-压力传感器;STRG-自动控制模块

如图1所示,激光从激光器发出,经光纤传导后被光纤耦合器1耦合,自动对焦模块2将发散的光束进行准直后转换为平行光束,准直后的平行光束经过反射模块3和6的两次反射后由光学聚焦模块7聚焦后到达工作面。整个焊接过程可以通过监控模块5进行全程监控,纵向伸缩臂TA通过自动控制模块STRG与自动对焦模块关联,实现自动对焦,安装在伸缩臂上的压力传感器KS通过STRG与旋转动作控制模块4关联,实现焊缝跟踪。焊缝跟踪及自动对焦原理见图2。
德国SCANSONIC公司生产的这套ALO3自适应可调节激光钎焊镜头拥有较大的自由度,能适应多种不同形状焊缝的焊接,这给生产调试工作带来了极大的方便,大大地缩短了调试周期,也使得焊接质量更容易得到保证。

 
图2 焊缝跟踪原理图
评价汽车白车身中激光钎焊卷对接接头质量的方法通常是拆卸试验。一般采用拉伸夹具、锤子和凿子,使焊接接头受力直至破坏。如果破坏发生在母材而不是焊缝,通常认为接头是好的。其中的一个拆卸试验是切下一个 50mm 宽的接头(采用 CuSi3 为钎料的激光钎焊),对其进行拉伸,在断裂之前能承受 1 吨的力则认为满足要求。此外,还从焊缝结合情况进行评价。垂直于焊缝进行切割,对焊缝横截面进行显微分析,确定裂纹和气孔发生的位置以及熔深和熔宽。

激光钎焊主要应用为顶盖和侧围的连接以及行李箱盖,大众几乎所有车型的顶盖和侧围连接均采用了激光钎焊,此后其他厂家也纷纷采用激光钎焊技术。

大族激光目前已经掌握车身顶盖及尾盖的激光钎焊技术,焊缝质量标准达到或超过个大主机厂的要求,焊接速度为4-7m/min,能够实现车身30-60JPH的产能需求。目前已经完成了车身车间主焊线激光钎焊工作站所有设计工作,包括顶盖预装工位,激光钎焊工位和焊后打磨处理工位,可为客户提供整体解决方案和交钥匙工程。


 
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