激光焊接機的發(fā)展與應用
2001年以前，國內的換熱器板基本采用沖壓塞焊和半管氬弧焊等傳統(tǒng)的焊接方式，而歐美等國則較早使用了激光焊接新技術，并且大量向中國出口由激光焊接后的換熱板及其罐體，導致我國相關企業(yè)在競爭中處于被動地位。蘇州領創(chuàng)激光公司技術團隊于2001年成功研制出高速度，高精度和高可靠性的大型激光板焊加工設備。
上圖：整機設備
該設備是利用激光將上層薄形不銹鋼板通過中心穿透熔化焊方式與下層較厚或相同厚度的不銹鋼板焊接在一起的先進加工工藝。被焊的上下板可以具有不同或相同的厚度，一般薄板小于3mm，厚板小于20mm。通過焊接可以成型蜂窩式夾套、板式換熱器等換熱罐體和裝置。該工藝可以極大減小工人的勞動強度，無焊條損耗，無環(huán)境污染。CNC控制有效地提高了制件的精度，焊縫光滑無雜質，強度高，均勻致密，焊后工件變形小，無需附加的打磨工作。材料利用率可達100%，加工效率成倍提高。另外通過專用自動編程軟件控制，可方便地更換焊接圖樣，以滿足不同冷媒，耐壓和換熱需要。
上圖：設備局部
激光焊接樣式
領創(chuàng)掌握激光焊接關鍵技術
本機采用四缸同步氣動夾緊機構，將待焊接的兩層板料嚴密地壓實貼合在一起，確保間隙不大于上層板厚的5%，若間隙在此范圍內可實現焊接區(qū)快速有效的工作。該機構使前后壓料梁同步壓緊，使板料無移位，無變形，從而保證了焊接區(qū)焦點的恒定，確保了焊接區(qū)各點的焊接質量的一致性。對于薄板+薄板的焊接，焊接區(qū)采用特殊的微頂技術，有效消除板之間隙。
該設備既可進行圈焊又可進行長直線的焊接，圈焊是在兩壓緊梁壓緊板料于焊接區(qū)內實現的，焊接時板料不動，而線焊需要板料在CNC控制下移動V軸或W軸，焊槍不動，此焊接方式需要U軸跟隨，通過雙向前后壓料輪壓緊板料，使其貼合在下層板上，并使Z軸隨動而實現。該項功能基本滿足了米勒板焊接行業(yè)的使用要求。
由于所焊接的板料寬2米且長達12米，該設備采用6組氣動夾鉗同時在板寬方向上夾持，夾鉗除具有夾緊工件功能外，還具有上下浮動機構，吸收由于板料輸送過程中造成的振動誤差。伺服電機帶動精密減速機，采用齒輪齒條傳動方式驅動送料小車按CNC指令前后運動，實現板料的送進。鑒于焊接后的變形導致材料漂移，另于機床后部加裝一套移動導向裝置，確保焊接過程中高精度平穩(wěn)運動。
各種工藝參數選定后，后續(xù)焊接工作完全由CNC自動控制。控制系統(tǒng)選用焊接專用數控系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用模塊化結構,由中央處理單元、I/O接口、監(jiān)控器/鍵盤面板、伺服電源模塊、伺服驅動模塊和伺服電機組成。
米勒板換熱器行業(yè)用蜂窩夾套板和換熱器板需要在鼓脹后通一具有一定壓力的冷媒，如水酒精和氨水等，因而要求焊縫既要美觀更要一定的強度，還要杜絕泄露或進水與回水通道相串通。激光焊接可以方便地控制開關光閘，但若起弧與收弧控制不好極易造成焊不透或焊穿板料，該設備采用Ramping焊接技術，保證焊接起停階段的激光功率隨時間而隨意設定，通過計算封閉軌跡，推斷焊接速度與時間的關系，使搭接強度不低于正常的焊接區(qū)域。例如：焊接一個圓圈大約需要3秒鐘，從起弧到收弧的軌跡長度正好對應p-t曲線，則下列時間—功率曲線就反映了Ramping焊接技術具體應用。
該設備已成功應用于化工，啤酒，制藥機械等行業(yè)，焊接質量高，成本低，運行平穩(wěn)，自動化程度高，加工效率高，隨著市場需求的擴大，還可應用于更廣泛的加工領域。
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