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解決方案

高功率光纖激光器—成就汽車生產中的革新工藝

星之球科技 來源:相干羅芬2018-06-26 我要評論(0 )   

汽車工業一直以來是驅使高功率激光應用不斷創新的動力之一。這個產業對于光源的質量和可靠性有著非常嚴格的要求。激光因具有高柔

汽車工業一直以來是驅使高功率激光應用不斷創新的動力之一。這個產業對于光源的質量和可靠性有著非常嚴格的要求。激光因具有高柔性加工的特點,易于集成到機器人和各類自動化產線中,從而能為各種汽車零部件和材料提供相應的應用方案,是一種成熟、可靠、高效益的生產工具,因其損耗低、材料影響區小等特點,在加工中具有顯著技術優勢。 
 
汽車車頂的激光焊接或釬焊、汽車零部件的三維切割或焊接、齒輪部件的焊接或硬化、安全氣囊材料的切割、車門和引擎蓋的釬焊、儀表盤或標簽的打標等只是眾多應用中的若干示例。近來,激光在電子元器件加工,高強度鋼、鋁、鎂和碳纖維復合材料等輕質材料加工,以及汽車零部件 3D 打印等領域逐漸形成了以激光為基礎的全新加工工藝。
 
Coherent的高亮度、高功率HighLight FL系列光纖激光器,可提供從 500W 到10,000W 的輸出功率,是汽車行業的通用生產工具。以其模塊化,高耐用性的設計,極大地提高了切割,焊接和表面處理等工業應用的效率、靈活性和可靠性,并能為用戶提供量身定制的解決方案。其工業領先的功率閉環控制單元保障了光纖激光器能長時間穩定的運作和高效、一致的加工效果。
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在已知的激光加工技術領域中,掃描振鏡和光纖激光器的結合使用正扮演著越來越重要的角色,為提高加工速度、精確度并且為優化加工控制方式提供了更多可能性。靈活的掃描振鏡技術能夠實現各種復雜形狀的3D零部件焊接,而且超快的光束掃描極大地縮短了加工間隙,是汽車工業理想的加工工具。Coherent所集成的完整解決方案包括激光器、掃描振鏡控制(帶電源)、掃描振鏡加工頭,以及允許編輯加工任務并以最簡單的方式集成到生產環境中的VLM軟件。
 
 
汽車零部件
 
掃描振鏡焊接已成為汽車行業日常加工中不可或缺的部分。除了 3D 掃描振鏡焊接之外,許多汽車零部件加工單位也開始使用2D 掃描振鏡焊接來處理較為簡單的部件,例如排氣冷卻器管束的焊接。
 
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動力電池
 
光纖激光器和掃描振鏡加工解決方案也為電動汽車行業的電池制造提供了完美解決方案。鋰電池是目前汽車電池主要產品。電動汽車通常使用三種類型的電池:軟包電池、圓柱形電池和方形電池。電池的組件和內部部件以及電池外殼本身都可以使用光纖激光器進行焊接。 
 
單個電池包通過匯流排/連接片在電池模組內實現串聯,并聯的連接。在匯流排/連接片的焊接過程中,熱量輸入必須保持最低。針對銅或鋁這類高反金屬的焊接,高功率密度的光纖激光器與2D 掃描振鏡的結合使用是此應用的理想選擇。與其它外圍組件一起,將若干電池模塊組成一個電池組中以供使用,例如電動汽車。 
 
高功率光纖激光器不僅有助于提高電池的產量和加工速度,掃描振鏡的加工能夠在幾毫秒內實現焊縫到焊縫的跳轉,也能夠實現產量的增加。
 
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動力系統組件
 
除了掃描振鏡應用外,HighLight系列的光纖激光器在動力系統組件領域起著越來越重要的作用。全新的光學設計大大減少了焊接過程中的飛濺,這對高質量要求的零部件來說必不可少。同時,光纖激光器成本低,光束傳輸相比其他激光器如二氧化碳激光器也更加簡單。 
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(高反射材料銅的低飛濺焊接)
 
更具挑戰性的焊接應用
 
對于汽車行業中更具挑戰性的焊接應用,Coherent的可調節環形光斑模式光纖激光器 HighLight FL-ARM提供了智能解決方案。ARM 技術可從一根輸出光纖同時實現兩束單獨控制可調的同軸激光輸出,從而為要求苛刻的應用提供新的解決方案,比如說鍍鋅鋼的焊接。 
 
以往的鍍鋅板焊接方案,需要在焊接之前在上下母材間預留約0.1mm的空間,以供鋅蒸汽逸出。由于鋅的汽化溫度遠低于鋼的熔點,在零間隙的條件下焊接鍍鋅鋼板時,鋅蒸汽會不可控的從焊接匙孔中逸出,從而造成大量的氣孔和飛濺。ARM技術可以有效的控制鋅蒸汽從焊接匙孔中逸出,實現零氣孔和極少的飛濺。
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(使用ARM光纖激光器和普通光纖激光器焊接鍍鋅鋼)
 
ARM激光器與HighLight FL系列標準光纖激光器使用相同的光纖激光器技術,這意味著通過模塊化和耐用性設計,ARM 激光將擁有同樣出色的加工效率和最佳的可靠性。
 
 www.coherent.com   

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光纖激光器激光技術
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