激光焊接的最佳应用是什么?Estes设计制造

本文最初发布于2018年，并根据最新技术进行了更新。

三维激光焊接这并不新鲜。毕竟，它已经被用于汽车制造很多年了。然而，在汽车工厂之外，激光焊接(及其节约成本的潜力)并不为人所熟知。

当薄板金属制成的零件需要美观的焊接时，机器人激光不会立即出现在脑海中;劳动密集型的TIG或MIG焊接，研磨和精心整理是常态。

但埃斯蒂斯的激光焊接开发经理说，并不一定要这样Jay Reddick．在许多应用中，切换到激光焊接可以提高产量和美观，同时节省成本。

激光焊接应用

激光焊接可用于制造金属家具，架子和橱柜，工业和商业电器，如烤箱，冰箱门，洗衣机，柜台，托盘，管道，管道，医疗或其他密封外壳，甚至涡轮机部件和建筑面板．

这些行业的许多工程师和管理人员最初认为激光焊接将超出他们的价格承受范围。然而，他们很快发现激光焊接是很实惠的，与总工艺成本相比，其价格与手工焊接相当或低于手工焊接。

事实上，一个16号冷轧钢10英寸焊接项目的总成本从传统TIG焊接的5.84美元增加到Estes的0.96美元。三维激光焊接服务．

雷迪克说他的团队欢迎挑战发现如何将TIG或mig焊接部件转换为激光焊接。他指出，对于工程师和设计师来说，从项目的最初阶段就考虑激光焊接是很重要的。如果开发过程进行得太久，重新设计可能会延迟上市时间或影响其他组件。

激光焊接的优点

对于高度化妆的产品或由轻型钣金制成的产品，传统的MIG或TIG焊接通常需要许多二次操作，以使焊接区域与周围材料混合。

这些次要操作，包括焊后研磨和精加工，增加了劳动力成本，并减缓了整体零件的流动。激光焊接可以产生外科手术般精确的焊接，同时显著减少焊后研磨和精加工时间，对于某些工作，完全消除这些次要操作。

除了更高的产量和减少焊后劳动，激光焊接可以产生一个更清洁的车间，粉尘更少，空气质量更好。

最后，激光焊接提供了可重复性，零件一致性和更高的质量，以更少的人工，从而节省成本，传递到产品的销售基地。

转向激光焊接:评估的3个关键领域

在开始一个项目之前，有三个关键方面需要评估:

1.联合设计

零件装配是至关重要的，因为间隙公差需要紧密，因为在激光焊接中没有添加填充金属。如果你保持健康的头脑，你可以减少数量和接头类型需要的。例如，法兰可以做得更窄，甚至可以用对接接头代替。此外，由于激光焊接机器人只需要接触工件的一侧，因此可以在紧密或封闭的区域进行焊接。

一种方法部分设计改进的装配是建立一些特殊的功能，如定位标签，联锁接头(即卡口或标签-槽)，和连接器标签，以改善焊接前的对准和装配。如果您的设计确保了精确的对齐与最小的间隙(例如小于5- 10%的最薄组件的对接接头厚度)，您的焊缝可以看起来美观，并保持坚固。

2.导电vs.小孔焊接

您的应用程序决定了所使用的焊接类型。对于外观很重要的部件，导电焊接可以得到一个看起来光滑的宽而浅的接头。

传导焊接在低能量密度下进行，通常在0.5 MW/cm2左右，形成浅而宽的焊核。使焊缝进入材料的热量是通过表面传导产生的。

对于较厚的钣金或需要高强度的区域，穿透或“锁孔”焊接是窄而深的。当你将峰值功率密度增加到大约1.5MW/cm2以上时，激光就会产生一根蒸发材料的灯丝，称为锁孔，它延伸到材料中，为激光有效地传递到材料中提供了一个导管。该工艺最大限度地提高了焊接深度，最大限度地减少了进入材料的热量，减少了热影响区(HAZ)和零件变形。

如在的制作者， Reddick指出:“[激光的]焦点是根据所需的焊接类型进行调整的。更高的焦点会产生更散焦的光束，用于更慢、更美观的焊接;较低的焦点可以产生较小的光斑尺寸，从而实现更快的焊接，而且对外观不太重要。”

在这两种类型的焊接中，来自聚焦和定向光束的能量在精确的焊接位置被吸收，表面温度上升。在短短几毫秒内，金属开始融化。但是由于能量集中在一个很小的区域，而且由于激光通过得非常快，焊接部位周围的热影响区比传统焊接小得多。这意味着有更少的余热扭曲，变色或以其他方式损坏工件。

观看视频，了解传统焊接和激光焊接的区别。