LSS激光步进线焊机

使法兰宽度更窄，机械部件的磨损更少，板材涂层的影响更小，而且能够在不同类型的材料组合以及非对称板材组合上进行常规焊接。激光步进线焊机将电阻点焊和激光点焊的优势合二为一。...

激光步进线焊机生产的法兰宽度更窄，机械部件的磨损更少，板材涂层的影响更小，而且能够在不同类型的材料组合以及非对称板材组合上进行常规焊接。IPG Photonics研发的激光步进线焊机将电阻点焊和激光点焊的优势合二为一。

Abbe Miller

Welding Productivity主编

 

在IPG举办的开放日活动中（美国密歇根州诺维），IPG中西部运营总经理Mike Klos对美国人注意力持续时间的短暂深感遗憾。根据他所听闻的一则“令人不安”的消息，美国人对一样事物表现出明显关注的时间仅为8秒。为了全面理解这一点，Mike就8秒内人们到底能做些什么展开了深入调查。如果你是一名牛仔骑士，那么坚持8秒就已经很了不起了！8秒是人们等待网页加载时所能容忍的时间，8秒之后人们就会觉得沮丧，并且留下不好的印象。

在NBA中，8秒规则是指拿到篮球后8秒之内必须将球带入前场；8秒也被视为是可以接受的，不至引发尴尬的电梯演讲的时间；8秒还是每80场电影出现的8秒眼神交汇，结果有可能是一个吻，也有可能是一场拳头之战，又或者万一是史泰龙的电影，就有可能爆发一场枪战。

8秒，对于新近引入市场的IPG激光步进线焊机而言，这是在进行金属板材焊接时，见证其加工优势所需时间的两倍！

优势说明

先进的激光步进线焊机，也就是LSS，将电阻点焊和光纤激光焊接的优势结合起来，其主要区别是集成夹具，可提供高达3.0kN或750 lbs的夹紧力。这样的配置使激光焊接工艺得以拓展至汽车行业，在一些原来使用电阻点焊的加工中得到应用。

用LSS取代电阻点焊，能够为用户提供显著的改善效果——包括技术优势和经济效益。汽车部件生产商能够看到更好的碰撞实验和强度结果，也能感受到循环周期降低了50%。举个例子，假如生产设置为800个单元或是更多，三班生产，则总成本可降低10%。

LSS如今已经用于大众Golf VII车型的生产，能够显著减少所需焊点的数量，同时提高焊接强度。在车顶板的焊接中，10个电阻点焊形成的焊点可以被4条LSS焊缝取代。在门槛与B柱的连接中，26个电阻点焊产生的焊点能够被9条LSS焊缝取代。对于A柱而言，6条LSS焊缝及10 mm宽的法兰，能够满足高焊接强度的需求。

许多改善均得益于激光焊接本身固有的优势。与传统焊接工艺相比，激光焊接在工件表面输入的热较少，这样能降低材料微观结构受损的可能性。不仅如此，激光焊接还能达到更深的焊透深度，同时确保加工速度。

“激光加工的优势还包括在A级应用中不会造成背面污损，”IPG应用经理Eric Stiles说，“此外，使用激光焊接，只需要单侧进入。在焊透深度方面的加工能力使其还能够进行3T或4T焊接。”

配置迭代

LSS设计紧凑，占地面积小，激光功率高达4 kW，集成冷却器，空气管理及过程诊断，有C枪和单面枪两种设计。该激光器为1类激光安全设备，无需配备激光防护罩。

为了满足不同需求，LSS还有手持式可供选择。第一代LSS目前用于3家企业。该全自动化步进线焊激光头的重量为39公斤。夹持单元由电机驱动。

经过优化的第二代LSS目前在两家企业中进行测试。研发该机型的目的是为了降低操作成本。第三代LSS为手动型手持式设备，用于批次生产。控制器为触摸板，集成步进控制装置及激光功率监控装置。需要外接冷却器，能量效率约为36%。

“手持式版本的构想主要是为了缩小体积，或是服务于原型机生产应用，”Stiles解释说，“因为它可以用手操作，所以非常灵活。标准版本专为安装在机器人上或是自动化而设计。”

还有一种版本配备了优化控制器，比第一代LSS更为紧凑。最后，还有一种激光点焊系统，目前仍处于研发阶段。

光纤激光器的优势

无论是哪一种版本，LSS都是通过光纤激光源提供激光功率的。根据Klos所说，光纤激光工艺是目前最佳的选择。“在过去五年里，我们经历了从人们说CO2激光器会永远是切割应用的不二之选，到如今越来越多的生产者转向光纤激光器。”Klos说，“后者切割速度更快，所需维护更少，一台光纤激光器能处理的工作更多。”

他补充说：“光纤激光器没有移动部件，没有镜片。它是最好的激光源，因为没有激光耗材、没有预燃状态、无需辅助气体，也没有必要的技术拜访日程。它可以提供您所需要的所有功率水平。这无疑是一个比较好的选择。”除了汽车应用之外，LSS还在不同的生产环境中表现出种种优势，如挡板、轨道交通工具、电气设备、钢制家具制造等。

无论是哪一种应用，LSS一经使用，便会立刻表现出卓越的综合效率。在IPG开放日活动中，Klos通过他在近日出席的点焊研讨会中得到的“8秒”收获，将这些优势做了全面的展示。

“AC点焊效率为26%，DC点焊的最佳效率为37%，而LSS可达40%。”他说，“DC点焊的控制频率为1,000 Hz，但是LSS也能够在DC频率水平下运转。点焊是从一边跳到另一边，而LSS是形成一个可控的匙孔。实际上你每次都能设定所需的深度和尺寸。”

他还提醒开放日的到访者，由于LSS不需要昂贵的夹具，所以性价比非常高。其加工速度是电阻点焊的两倍。得益于卓越的焊接质量，法兰尺寸显著降低，元件的强度更高，刚度更大。LSS是安全的加工工艺——即使面对的是一些关键材料组合。

“这很简单，”他总结说，“你只要把东西连上，然后踩下脚踏开关就可以了。”关于IPG

IPG光子公司是全球高功率光纤激光器和放大器的领导者。公司始创于1990年，它倡导将基于有源光纤的激光器推广应用于材料加工、通讯、医疗、科研等多种先进领域。光纤激光器的应用为激光领域带来了革命性的变革，具有卓越的性能、可靠性、综合使用成本低等优势，为用户提高了生产率。2013年，IPG光子公司被评为福布斯100家增长最快公司的第8位。2014年10月，IPG被世界经济论坛评为”全球成长型公司“。

IPG总部设在美国马萨诸塞州牛津市，并在全球多个国家建有生产、销售及服务基地。阿帕奇（北京）光纤激光技术有限公司是IPG光子公司在中国的全资子公司，主要负责IPG光纤激光产品在中国地区的市场开拓、应用研发、系统集成、产品销售、售后服务和技术支持。

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