激光焊接對比傳統(tǒng)焊接
2019-12-14 來自: 廈門歲金工貿有限公司 瀏覽次數:786
激
光焊接憑借其更快的處理速度和更高的質量可能會很快占領整個加工工藝領域,你是這樣認為的嗎?然而,答案是:傳統(tǒng)的焊接仍將繼續(xù)。并且取決于您用法和工序,傳統(tǒng)焊接技術可能永遠不會消失。那么,在現(xiàn)在市場中,每種方法的利弊將會帶來什么呢? 傳統(tǒng)焊接方式仍然會十分流行。廣義上講,工業(yè)上使用的三種傳統(tǒng)焊接類型是MIG(金屬惰性氣體),TIG(鎢極惰性氣體)和電阻點。在電阻點焊中,兩個電極壓制要在它們之間接合的零件,迫使大電流通過該點,零件材料的電阻產生將零件焊接在一起的熱量,此為汽車行業(yè),尤其是在白車身焊接上的主流手段。 熱衷于MIG(金屬惰性氣體保護焊接) 是什么造成了MIG持久的人氣?連續(xù)送絲是易損耗的,因此,它增加了材料并增強了焊縫,使其非常適合(零件垂直的)角焊。自生激光可將兩種母體材料融合在一起。激光可以進行角焊,但是零件和其他零件的精度和精密度必須嚴格一個數量級。 在圓角上進行MIG焊接時,公差至少為線徑的正負一半,通常甚至更大。同樣MIG用于其他類型的焊接工藝窗口要比激光大很多。換句話說,零件不必像自發(fā)激光那樣精確,固定裝置也不必確保幾乎完美的配合。換句話說,零件不必像自發(fā)激光那樣精確,固定裝置也不必確保幾乎完美的配合。 MIG焊接也更易于自動化,需要控制只有行進速度,電壓,安培數,割炬角度和工作角度,此外,就算精度只有一半,仍然能得到良好的焊接效果。而自動化激光焊接需要機器人具有出色的路徑精度和可重復性,并且需要控制焊接過程中的更多因素。TIG(鎢極惰性氣體保護焊接)在這方面是相似的。 這并不是說自動進行MIG焊接非常容易,任何人都可以做到。它仍然需要專家來進行編程和診斷問題。 經過多年的經驗和科學證據,傳統(tǒng)焊接已廣為人知。我們知道如何做出可預測的結果來交付結構所需的接頭。盡管我們擔心的是熟練工人的短缺,這對行業(yè)來說是一個真正的問題,但是仍然有大量經驗豐富的焊工,技術人員和工程師存在,他們都熟悉傳統(tǒng)工藝的管理。對于大多數產品,這是一種簡單,廉價的解決方案,能夠提供不錯的結果。 MIG或TIG系統(tǒng)的前期成本通常低于激光系統(tǒng)。但是,激光的成本一直在下降,并將繼續(xù)下降。激光的成本大約是激光焊接系統(tǒng)成本的三分之一至一半,而根據焊接能力而定的成本將每年下降10-15%。 然而激光加工頭比傳統(tǒng)的加工頭昂貴,傳輸光纖也很昂貴,維護激光電池也更昂貴。例如,激光電池必須“不透光”,為4” (101.6毫米)厚的壁可以承受10分鐘的直接撞擊而不會燒穿。(激光不會聚焦在4英寸[101.6毫米]厚的深度上。)TIG和MIG系統(tǒng)可以用便宜的金屬板屏蔽允許有差距。 另一方面,如我們將看到的那樣,考慮到吞吐量和單件成本的差異時,激光通常會獲勝。對于TIG來說尤其如此,這是一個非常緩慢的過程,需要很高的技術水平,因此使用起來很昂貴。出于這個原因TIG在很大程度上限于工業(yè)食品設備、電器,以及一些精密組件的制造上。但是,如果需要大量生產這些零件,激光系統(tǒng)上的投資回報率將“推倒一切” TIG,因此在這些情況下自然可以代替。 來自位于美國伊利諾伊州霍夫曼莊園的Trumpf Inc.激光焊接產品經理Masoud Harooni表示,即使TIG也無法為食品加工和其他對外觀至關重要的應用提供令人滿意的表面。此外,可見焊縫的激光焊接速度比TIG快兩到三倍。如果您在冰箱或類似零件上看到一個合適的半徑,則說明它是被研磨過或采用激光焊接方式加工。 推進采用激光焊接的趨勢 當下,美國制造業(yè)趨于保守。如果沒有問題要解決,則選擇成本最低,功能最強大,最基礎的解決方案。因此,人們只有在MIG焊接不起作用或TIG焊接太慢時才會將目光投向激光。批量TIG焊接要么已經轉移到國外,要么已被激光替代,那么激光對MIG的挑戰(zhàn)在哪里? 一個主要的問題是焊接冶金或結構損壞,可能是由MIG相對較長且廣泛的傳遞到零件中的熱量和較長的冷卻周期造成的。相反,激光可以用極小的光束傳輸熱能,并僅熔化局部區(qū)域??偀崃枯斎氡萂IG要少得多,并且零件冷卻非常快,從而將變形和焊接冶金影響降至最低。 Harooni提供了一個有用的類比:“想象一下,相比起一根針,在沙灘上喝一瓶水。如果在瓶子上放五磅重的東西,它就不會滲入沙子。但是,如果您只在針上放幾盎司,它就會。想想您施加的熱量是熱量,瓶子是MIG,針頭是激光?!?/p> 與MIG相比,激光將熱量輸入減少了大約85%,焊縫中的殘余應力與熱量輸入成正比。投入的熱量越多,產生的殘余應力就越大。屈曲,變形和收縮,以及所有這些在生產加工工程中會導致噩夢的情況。 另一個例子,由于浮陰極問題,因為電弧不穩(wěn)定,所以MIG焊接鈦很困難。因此,激光焊接鈦是一個完美的選擇。對于6000系列鋁,問題在于熱裂紋。熱裂紋是硅化鎂遷移到晶界的現(xiàn)象。因此,如果可以在硅化鎂遷移之前加熱,熔化和冷卻材料,則可以創(chuàng)建無裂紋的焊縫。激光可以使用最新的掃描技術來做到這一點,在這種技術中,可以使用反射鏡來回移動光束。