回顧幾年前，許（xǔ）多大的製造商在工廠的焊（hàn）接應（yīng）用中使用了標準的 CO2 激光器。 那時（shí）大（dà）型係統安裝（zhuāng）在遠離實際生產現場（chǎng）的獨立房間內，為設備提供所需的能源。可以說是當時相對較新（xīn）的激光焊（hàn）接技術。隨著技術的發展，現代（dài）焊接（jiē）係統越來越多地使（shǐ）用固態激光機，它的使用為我們帶來一係列的重大好處。

      在距離 Schwäbisch Gmünd 幾公裏所處寧（níng）靜的 Heubach 鎮的 EMAG Automation 總部，可隨處（chù）發現了解熟知這一技術的（de）人： 因為他們每天都與激光技術打交（jiāo）道。 “ 2008 年，我們（men） 開始在自己的係統上使用固態激（jī）光機（jī），因為與已有的CO2激光機相比，它們帶來（lái）的好處簡直是（shì）壓倒性的（de），” EMAG Automation 公司的CEO Andreas Mootz 博士說， “我們肯定（dìng）是將固態激光機作為焊（hàn）接精密零件的（de）首選工具的先驅，如變速箱部（bù）件的加工。對係統和工藝技術的要求，特別是對夾緊裝置的要（yào）求，比（bǐ）使用CO2 激光器的要高得多。”

      優點（diǎn） 1: 降低操作成本
 

      與激發氣體（激光介質）和用於穩定焊接過程的保護氣體不同，激光焊接係（xì）統的操作成本主要集中在兩個部分 – 激光的能源（yuán）消耗和氣體成本。除了氣體消耗，昂貴的氣體傳輸也會帶來成（chéng）本的增加。而使用固態（tài）激光（guāng）機如碟片或光纖激光器，這些都可以輕鬆解決。 EMAG 係統的大多數應用中均采用過濾過的壓縮空氣作為工序氣體，雖然它會在表麵形成一層氧化物薄膜，但這樣不會影響焊縫質量。
 

      CO2 激光器在能源消耗方麵也不能與固態激光器相提並論。56 kW 的電流（liú）用於CO2 激光機，能產生 4 kW 的激光（guāng）能量；而固態激光器僅需要17 kW，節能70%。另外，固態激光器還不需要過多冷卻。綜上所述，固態激光器的消耗大約是CO2 激光器的四分之一。

      優點 2: 係統布局

     激光焊接機的節（jiē）拍通常很短，常常隻有幾秒鍾，就可以達到大批量生產的效率（lǜ）。因此，將其納入生產過（guò）程中的物流是一個重要因素（sù）。

      在 CO2 激光器係統中，激光束被引導，或（huò）換句話說，激光束通過反射鏡片（piàn）係統被“傳輸”到焊接透鏡上。光源、冷卻裝置和加工站必須靠（kào）近布置。這樣就（jiù）會導致（zhì）一係（xì）列的弊端，如：會導致相同激光源用於多個焊接站的零件（jiàn）送料和出料複雜化。在實際應用中，當（dāng）使用碟片或（huò）光（guāng）纖激光焊接係統時，因為空間要求很低，可以很容易地將它們集成到現有的生產線中，因此這些（xiē）問題並（bìng）不存在。由於傳輸光束可以使（shǐ）焊接站完全集成到物流中，光束可以相對容易地被（bèi）引導（dǎo），實際激光源可以（yǐ）離開（kāi）係統高達 50 米。

      優點 3: 質量和速度

      成本下降、更好的係統布局，如果焊縫（féng）質（zhì）量比不上CO2 激光器加工的質量，這些優點則都毫無疑義。事實上比這更好，焊接速度在許多應用中甚至可以（yǐ）更高。這樣就減少（shǎo）了工件的熱變形和節拍時間。

     總而言之（zhī），我們可以說，光纖/碟片激光技術比CO2 激光器更加（jiā）高效並具有（yǒu）更快的焊接速度。也就是說，碟片類或光纖激光（guāng）機也可以滿足（zú）當前零部件生產對於節（jiē）能和汽車輕（qīng）量化的要求（qiú）。

       沒（méi）有激光器是沒有缺點的

      到目前為止，我們隻討論了固態激光器（qì）的優點，那麽（me）它有什麽缺點嗎？ “其實，與CO2 激光器相（xiàng）比，我（wǒ）們還真（zhēn）不能說有什麽缺（quē）點；我們有的是必（bì）須接受新的挑戰”，Mootz 博士說， “例如，在使用固態激光器如（rú）何達到比過去更高的加工精度”。一個（gè）小於50 微米的光束位置精度對機器、工件支架和夾具以（yǐ）及激光透（tòu）鏡（jìng）的焦距和對（duì）焦的要求是很（hěn）高的”。EMAG ELC 完全滿足這些要求。例如，如果使用固態激光機會使焊渣（zhā）增多（duō），就要研發量身定製的能夠完全（quán）遮擋零部件的工裝（zhuāng）。對於加工不同（tóng）的零部件來說（shuō），就出現了更換裝備的次數問題，為此，EMAG 在ELC160 上發現了一個簡單而有效的解決方案。該係統采用了（le）一個工具橋（qiáo），可配置多達三個不（bú）同的工具套件，另外還集成安裝了一個煙（yān）霧抽吸裝置，這樣就可以在幾秒（miǎo）鍾內進行換型，特別適用於高柔性的和高效地的大批量加工變（biàn）速箱零部件。

      我們發（fā）現，在（zài）動力總成部件加工製造方麵，沒（méi）有能夠替代固態激光器生產激（jī）光（guāng）焊（hàn）接係統的產品。然而，它們的使用需要大量的專（zhuān）業知識（shí）才能將這些優點融入高（gāo）效的激光機係統中，如EMAG 的 ELC 係列係統。而這些挑戰就（jiù）是Heubach 的專家每天熟練（liàn）掌控的內容。.
 

     內容說明（míng）和信息：

      術語（yǔ）：

     LASER – 激光是通過受激輻（fú）射進行光放大的縮（suō）寫（xiě）。激光器實際上有（yǒu）三個主（zhǔ）要的組成部分： 激光介質 (例如（rú）：CO2 或合成晶體)，其原子和分子通過泵，被轉化為更（gèng）好（hǎo）的能量狀態，這也是激光（guāng）的第二個主要組成部分。每個激光器的（de）第三個組成部分（fèn）最終確保在激光介質中產（chǎn）生的高能量光子離開（kāi）材料，最終構成（chéng）激光束的諧振器。

      焊（hàn）渣 –焊渣是由工件在焊接過程中除去的、在表麵形成的（de）非常小的顆粒。焊渣對工件的（de）質量有不利的影響（xiǎng），因此應盡可能地避免。

      泵送 – 泵送是激光介質中（zhōng）的電（diàn）子達到更高的能量（liàng）級別時的（de）激發（fā）。這通常通過輻射得到，如通過一個激光二極（jí）管等。

      固態激光器– 固態激光器是激光器的一種，其中的激光介質為固態形式。它可（kě）以是（shì）晶體或玻（bō）璃（lí），向其提（tí）供外來離子。也可參見CO2 激光機。

     激光二極管– 激光二極管是泵的基礎，在其中生成所需波長的泵輻（fú）射能量。與其他的光學介質如弧燈相（xiàng）比，激光二極（jí）管已經成為能源的來源，因為它具有（yǒu）更長的使用壽命（mìng）和更高的效率水平。

     CO2 激光器– 在CO2 激光器上（shàng），采用CO2 氣體作為激光介（jiè）質（zhì），與固態激光器類似（sì）。

     激光器 – 碟片激光器是固態激光器的一種，其（qí）諧振器為碟片形晶（jīng）體。通過（guò）該盤多次輸送泵輻射，以最大程度地吸收泵送的能（néng）量。

      光纖（xiān）激光器 –顧名思義，光纖（xiān）激光器由玻璃（lí）纖維充當激光介質。玻璃纖維通過泵送的能（néng）量（liàng）產生激光輻射。

      圖片文件： 8078

      ELC 160 激光焊接機的加工區域中正在加工齒輪。齒輪可在三個工作站進行加熱、壓裝和激光焊接。

     圖片文件： 8081.jpg

    激光焊接齒輪同（tóng）步環。采用新型的ELC 160 光纖激光（guāng）機，操作成本隻（zhī）有一半。

      圖（tú）片文件： 8035_2.jpg
    
      
    
      激光焊接的齒輪

 
 
    圖片文件： 8019.jpg
    
    

    ELC 250 DUO – 一（yī）台緊湊型激光加工中心（xīn）用於加工差速器殼體。ELC 的 duo 型機床有兩個（gè）主軸。這種雙主軸模式在加工（gōng）期間可實現工作主軸上下料。

     圖（tú）片文（wén）件： A288.jpg
  
     
  
     激光焊接平衡齒輪箱殼體和齒圈可使部件的重量減少（shǎo）大約 1.2 千克。