随着电动汽车制造等应用的推动,对焊接传统“难焊”材料(如铜和铝)或连接异种材料的需求不断增加。高意 SmartWeld™静音远程焊接头于 2019 年推出,能够提供成功生产此类焊缝所需的精确能量分布和熔深控制。
全新的 PH20SmartWeld™ 将这项成熟技术的应用范围扩展至功率高达 5 kW 的激光器。因此,它能够兼容更多单模标准及可调环模 (ARM)光纤激光器兼容高意 FL CSM ARM、ARM FL CSM以及PowerLine 1000/1500。这些技术的结合,能够以极高的精度对薄型和厚型材料进行高速焊接。
SmartWeld™ 的智能化体现在哪些方面?
SmartWeld™ 将固定光束传输光学器件与高动态检流计扫描模块(扫描速度高达 4 kHz)相结合,在速度与精度之间实现了完美平衡。该功能由一套复杂的软件控制,可生成各种预编程扫描模式。这些“智能”扫描图案远超传统光束摆动模式的范畴,涵盖了螺旋形、椭圆形及其他复杂形状。
除了更高的工作功率外,借助 PH20SmartWeld™ 中的软件升级,系统还能动态调整光束运动(图案方向、尺寸和振荡频率),以补偿视觉系统测量的单个工件差异。当与 ARM 激光器配合使用时,这种光束控制可与中心光束和环形光束中的高速独立功率调制同步进行。这为激光功率的应用方式提供了前所未有的空间和时间控制水平。
所有这些功能相辅相成,不仅能提供更稳定的焊接质量和焊缝尺寸,还能放宽零件装配要求。此外,最新款SmartWeld™ 的扫描范围已扩展至 50 x 50 毫米,因此某些情况下无需移动工作台,从而实现更高的吞吐量。
焊接质量更好
SmartWeld™ 能够精确控制焊缝尺寸和形状,并减少热输入。例如,这两张照片对比了传统多模激光器(聚焦光斑尺寸约为 800 µm)与由SmartWeld™ 控制的功率低得多的单模激光器(聚焦光斑尺寸约为 30 µm)所形成的焊缝。
传统多模脉冲激光器产生的焊缝(左)深度不均匀,且热影响区相对较大;而SmartWeld™ 与单模光纤激光器组合产生的焊缝(右)则深度和强度均匀,热影响区极小。
SmartWeld™ 产生的焊缝横截面呈更规整的矩形,且比传统方法大 40%。同时,由于总能量输入减少,其产生的热影响区要小得多。因此,最大限度地减少了热应力和裂纹的形成,提高了焊接强度。
此外,使用单模激光源可缩小聚焦光斑,从而提高能量集中度。这提升了高反射材料(如铜或铝)的工艺稳定性。这些材料通常难以焊接,尤其是在使用红外激光的情况下。
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