在與INPRO的合作中，技術(shù)人員對(duì)電阻點(diǎn)焊工藝與激光步進(jìn)線焊工藝進(jìn)行了包括基本的物理技術(shù)性能、零部件使用性能、碰撞性能和經(jīng)濟(jì)性等方面的指標(biāo)對(duì)比。評(píng)估數(shù)據(jù)顯示，LSS在焊接質(zhì)量上甚至優(yōu)于電阻點(diǎn)焊；在完成相同焊接任務(wù)時(shí)，LSS所需時(shí)間僅為電阻點(diǎn)焊的一半。經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估結(jié)果表明，如果是800單元全自動(dòng)生產(chǎn)線，三班運(yùn)轉(zhuǎn)，成本可降低6%-10%。
近幾十年來(lái)，激光焊接技術(shù)已經(jīng)逐步發(fā)展成為汽車制造及精密加工行業(yè)焊接技術(shù)中不可分割的一部分。無(wú)論是動(dòng)力系統(tǒng)中的精密預(yù)制部件焊接，還是客戶定制板材的生產(chǎn)，都能夠通過(guò)激光實(shí)現(xiàn)。然而，要想在普通的車身生產(chǎn)車間使用激光器，可能會(huì)有點(diǎn)困難，這主要是由于激光工藝對(duì)夾具的精確度及焊縫追蹤的靈活性有很高的要求，此外還需要配備激光安全房，在現(xiàn)有條件下，這些無(wú)疑都成為應(yīng)用激光焊接工藝的障礙。
更高的二氧化碳排放標(biāo)準(zhǔn)意味著生產(chǎn)商必須進(jìn)一步降低車體重量。為了達(dá)到減重目的，在降低法蘭寬度的同時(shí)，人們開(kāi)始使用高強(qiáng)鋼和鋁合金材料。在該應(yīng)用領(lǐng)域中，激光步進(jìn)線焊機(jī)（LSS）為用戶提供了除標(biāo)準(zhǔn)激光焊接（如遠(yuǎn)程激光焊接）及標(biāo)準(zhǔn)電阻點(diǎn)焊之外的新選擇。LSS與IPG高效光纖激光器相結(jié)合，使用戶在朝著“節(jié)能省錢“的目標(biāo)前進(jìn)一大步。
關(guān)于激光步進(jìn)線焊機(jī)（LSS）
LSS，也就是我們所說(shuō)的“IPG激光步進(jìn)線焊機(jī)”，兼具多重優(yōu)勢(shì)，能夠極大地簡(jiǎn)化激光技術(shù)在車身生產(chǎn)車間內(nèi)的應(yīng)用。使用LSS時(shí)，將需要接合的板材置于兩個(gè)夾片之間，先用可控制的力（≤3 kN）壓合，然后在一個(gè)集成的激光屏蔽外殼內(nèi)將工件焊接在一起。擺動(dòng)焊縫最長(zhǎng)可達(dá)40mm。擺動(dòng)頻率、焊接速度及焊接長(zhǎng)度均可通過(guò)編程控制及調(diào)整。通常情況下，產(chǎn)生的焊接煙塵都會(huì)處于上方壓力元件的屏蔽之內(nèi)，受到壓縮空氣的抑制，并被抽離到旁邊的專用儀器內(nèi)。在焊接不銹鋼、鋁或是鈦時(shí)（如圖1所示），可以使用保護(hù)氣體，確保表面清潔，防止氧化。
LSS用于白車身鈑金件的焊接
如今，高強(qiáng)鋼在車身設(shè)計(jì)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，與此同時(shí)，生產(chǎn)商對(duì)于接合區(qū)域焊點(diǎn)剛度的要求也越來(lái)越高，在很多情況下，傳統(tǒng)的電阻點(diǎn)焊工藝已經(jīng)很難滿足要求，其中一個(gè)原因是電阻點(diǎn)焊對(duì)焊點(diǎn)間距有一定的限制，另一個(gè)原因是較高的熱輸入會(huì)對(duì)材料產(chǎn)生不良影響。我們來(lái)看一個(gè)例子。Volkswagen Golf VII車身所采用的接合工藝使接口具有很高的強(qiáng)度，這樣能提供很多優(yōu)勢(shì)，如圖2所示的A柱三角窗，以及B柱與門檻的交叉連接。
在焊接三角窗時(shí)，增加連接處的強(qiáng)度是很重要的。此外，在焊接B柱與門檻的交叉連接時(shí)，LSS還能夠縮短加工時(shí)間，用9條激光焊縫代替26個(gè)電阻點(diǎn)焊形成的焊點(diǎn)。在車頂焊接中，4條擺動(dòng)激光焊縫可以代替10個(gè)電阻點(diǎn)焊形成的焊點(diǎn)（如圖3所示）。
激光點(diǎn)焊在焊接外面板及懸掛零件時(shí)還有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。這些應(yīng)用的特點(diǎn)是焊縫長(zhǎng)度較小，所使用的光纖激光器具有更好的光束質(zhì)量，通常激光器功率小于1 kW。在該應(yīng)用中，可以使用所謂的“微步焊接”，長(zhǎng)度不超過(guò)12 mm，而且焊縫位置可以非?？拷懈钸吘?。
使用“微步焊接”時(shí)，法蘭寬度只要6 mm，這一點(diǎn)對(duì)于敏感構(gòu)件特別重要，例如圖5所示的車窗上邊框。與傳統(tǒng)的電阻點(diǎn)焊工藝不同的是，在使用激光焊接工藝時(shí)，板材只需要在焊接之前固定，而且在加工之前或之后不會(huì)變形。另外，在使用電阻點(diǎn)焊工藝時(shí)，電極頭對(duì)材料形成的壓力會(huì)導(dǎo)致焊點(diǎn)周圍區(qū)域的材料產(chǎn)生塑性變形，進(jìn)而造成整個(gè)部件變形。在這一點(diǎn)上，無(wú)作用力的的激光焊接工藝具有顯著優(yōu)勢(shì)。
對(duì)于那些焊縫數(shù)量較少，或是可變性較高的部件而言，手持式LSS3系統(tǒng)是最佳選擇。在這類應(yīng)用中，借助關(guān)節(jié)臂和平衡器，一名操作員就可以輕而易舉地將激光焊槍（重量：38 kg）移動(dòng)至所需的焊接位置（如圖6所示），然后進(jìn)行手動(dòng)焊接。伺服器驅(qū)動(dòng)焊槍閉合，將兩個(gè)部件通過(guò)夾緊力壓合在一起，隨后觸發(fā)激光器，根據(jù)設(shè)定完全熔透所需的激光功率進(jìn)行自動(dòng)焊接。
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