克服激光焊接的障碍

在我们每年6月出版的杂志中，我都会回顾激光焊接技术在一般制造环境中的应用。激光焊接最初是一种节省时间的工艺，主要用于生产大量不锈钢和其他难以焊接材料的车间。但机器人编程和固定是潜在使用者难以克服的障碍。

机床开发人员现在更好地解决了这些障碍。与此同时，对编程的普遍认可，以及从转向自动化过程中获得的价值的增值，正在为oem和车间之间的技术转换创造条件。

不仅仅是不锈钢

激光焊接最初似乎是一种最适合不锈钢的技术，因为不锈钢很难焊接，而且需要在完成时进行原始处理。激光焊缝的速度和清洁度使制造商可以节省焊接和后处理的时间。

然而，由于光纤激光器变得更加复杂，在某些商店中已经看到了该技术的价值，该商店专门用于轻度钢。操纵激光焦点的能力允许在低碳钢中更深的渗透，使得可以在生产高质量的表面时焊接更快。

“我们有一个客户专门经营低碳钢，”Amada美国FLW产品经理Dan Belz说。“他们已经使用激光焊接机两年了，并准备投资第二台。拥有激光焊机可以让他们占领一个非常特定的市场。他们直接把零件从焊机运到喷漆室。之前，他们有一个人来纠正零件的焊接错误，第二个人来打磨零件，第三个人在油漆前打磨它。现在，一个人对每个零件进行仔细检查，但生产速度比以前快了很多倍，那些管理完加工过程的团队成员可以更好地在车间的其他地方使用。”

“The food industry was obviously a big sector for this technology early on, but also the deep penetration welding that is possible with the technology means that we’re seeing more structural-type products being processed on laser welders, like doors, racks, battery housings, and heavy-duty furniture,” said Masoud Harooni, laser welding product manager at TRUMPF.

“我们在包括农业在内的多个领域进行的讨论表明，企业更愿意接受这项技术。我们谈论的是过程的改变，这有时对一些公司来说是个挑战;然而，按照当前工艺要求的相同规格测试激光焊接部件将证明该技术的能力。我们不应该忘记，我们每天驾驶的汽车有激光焊接的部分。公司想要确保他们在整个改变过程中得到支持，所以谨慎是可以理解的。但企业对这一想法的态度比过去开放得多。”

BELZ也在朝着采用激光焊接技术的OEM中看到转变，特别是在OEM中。

他说:“我认为，很多公司现在有时间研究技术，并消化它们必须做的事情，使其为自己所用。”“现在，当他们开始一个新项目时，他们可以从一开始就为激光焊接设计。”

软件的复杂性

对于那些不习惯为机器人编程的人来说，仅仅是它的想法就可能成为采用这种技术的障碍。如果一个车间一天内有5个不同的部件需要在现场编程，那么与编程所需的时间相比，焊接这些部件所需要的时间就显得微不足道了。

但是，该编程现在可以脱机，因此激光焊接单元中的生产时间不会丢失。

编程技术发生变化的一个例子是Amada的FLW CAM 3i软件，该软件允许商店在虚拟3D环境中创建焊接程序。

“我们已经在内部使用它进行时间研究，这是一个巨大的好处，”Belz说。“它允许您准备焊接程序并创建其运行的动画视觉模拟，以便在商店地板上进行干燥的运行之前可以检测和解任何错误。随着仿真，它可以在运行时间的保守方面来实现它可以实现的，因此当它可能会说它需要两分钟来运行一部分，而且它将比这更快地运行它。“

由于焊接软件连接到Amada的完整3I软件套件，因此一家使用其他Amada Machines的公司可以通过更早地重新思考焊接来解决焊缝中的问题，如果他们觉得这是必要的话。

“如果它进入焊接，我们看到特定位置有干扰，我们需要关闭一些东西，可能会在消隐或弯曲阶段进行调整，”Belz说。“虚拟工作流使我们这一增加了灵活性。当您到达车间的干燥运行时，可能仍有一些轻微的调整，但它们将是轻微的调整。“

固定流量

如果一个工厂打算使用激光焊接来生产数量较少的各种零件，装配可能是一个潜在的瓶颈。当进行转换时，在夹具的设置和确保其为焊接正确定位之间可能是一个挑战。

但是，机床制造商正在寻找方法来管理这些潜在的问题。TRUMPF的零点夹持系统就是一个例子。该系统包括四个固定在焊接台上的外壳。与此同时，固定部件被设置在板上，其底座上有销钉，销钉被放置在壳体中，并气动固定在那里。

Harooni说:“这样做的价值在于，夹具中的任何部分在每次放入机器时都能自动精确地处于相同的位置。”“这大大缩短了转换时间。不需要每次都重新检查零件。对于许多高混合/低容量环境的工作车间，这有助于证明对焊接单元的投资是合理的。转换时间不再是几个小时，而是几分钟。”

Amada正在与威斯康星州的一家夹具公司合作，为客户提供自动化的夹具选择。

Belz说:“通过气动夹紧，你可以用更少的夹紧来夹住更多的东西。”“这也比设置手动夹紧系统更快。差别可能只有10秒，但对一些公司来说，节省的时间可能意味着一年多生产1万个零部件。”

大流行的变化

很难量化我们通过的大流行如何改变制造业的性质，但毫无疑问，在短期内，它将供应链的压力置于供应链的压力，这可能导致扰乱和机会。

“我们让客户从海外带来铸件，”Belz说。“一个重新设计了他们所以的部分，以便他们可以用钣金制造出来。这有助于他们消除后处理和预处理。另外，使钣金塑造更便宜，他们拒绝从其前供应商收到的大约50％的部件。供应链越短。我想我们将在不久的将来看到很多这一点。“

当进入市场的速度是关键时，像激光焊接单元这样的工具也可以决定成功和失败。

“我们最近在纽约州的纽约州的顾客呼吁激光焊接呼吸机，他们将必须每天生产500份，”Harooni说。“我们能够在几天内整理夹具设计和编程，他们能够开始生产。没有这项技术，那个周转时间和生产速度就是不可能的。

“另一个客户接到了大量订单，因为一些学区看到了在学生不在楼里时进行改进的机会，决定更换旧的灯具，”他继续说。“当行业需求快速切换时，激光焊接可以跟上。”

可以通过rcolman@canadianfabweld.com联系编辑罗伯特·科尔曼。

加拿大安达径，www.amada.ca

TRUMPF公司,www.trumpf.com.