在超高強度鋼汽車零部件的生產加工中,激光加工(laser oem)技術的應用顯得越來越重要。在車輛的碰撞緩沖區部件使用了難以機械切割、有著很高抗沖壓性能的材料之后也促進了激光加工(laser oem)技術的應用。利用22MnB5材料加工轎車B立柱的外形輪廓和孔的切割就是激光加工(laser oem)技術應用的最佳實例。在利用3D復合加工技術之后,也可以在激光加工(laser oem)切割中集成激光焊接工藝。圖4表示的是B立柱新的生產工藝:首先在工件上切割出孔,然后切割出工件的外形,再焊接好增強板,最后再在焊接有增強板的B立柱部位切割出孔。上述所有工序都在一次裝夾中完成而且實現很高的公差要求。因此,把激光加工(laser oem)切割和激光焊接集成在一個工序中,在激光加工(laser oem)領域中構成靈活多變的工藝,才能開創全新的生產加工工藝,真正實現經濟的生產加工。
Laserfact公司新研發的F2-X型復合激光頭的連接盤中具有機械和光學的同軸保持裝置,具有能記住機器人最后一個旋轉軸的位置的功能。在Laserfact復合激光頭中集成的間距調節用附加Z軸在保持與連接盤同軸時能夠自動接通并開始工作。與標準的復合激光頭相比,較新型復合激光頭的長度尺寸明顯縮短,能夠更好地實現激光加工(laser oem)切割時對準工件的棱邊,這樣一來,不僅是Z軸,其聚光鏡和定位機構以及激光源連接件也都重新進行了設計。為改善激光頭的可接近性和距離傳感器的側面接近性能,同時,專家們還研發出了帶有40錐角的細長型激光割炬。此外,根據被加工工件幾何尺寸和形狀的不同,3D應用中具有PCT工件中心校正技術的激光頭進給速度也有很大的差異。開始切割時,進給速度較低,可以切割出高質量的工件,同時也能避免在焊接時出現不均勻的焊縫。為了實現不同情況下不同的進給速度,專家們研發了程序控制的激光模塊控制系統,它能根據調頻頻率、激光模塊的節拍和周期自動把進給速度調整到最佳,從而在整個進給速度范圍內避免了切割、焊接時的毛刺、焊接胡須等。同時,Reis Robotics公司研發生產的RLP16型激光加工(laser oem)機器人配備了新型F2-X復合式激光頭。IPG公司研發生產的YLR4000SS型光纖的直徑為100μm,與激光射束控制系統相連接,可承受的最大功率為2.5kW。根據被切割的材料厚度和被切割輪廓半徑尺寸的大小,大部分輪廓的激光加工(laser oem)切割速度為15m/min,孔的切割速度為3~9m/min。增強板(1.3mm)和鋼板(1.4mm)搭接焊接時的焊接速度為3m/min。根據工件切割輪廓的細節不同,整個切割、焊接工序在上述選用的低進給速度情況下大約為1min。通過對節拍和頻率的控制,系統不僅能夠在平均功率的范圍內,而且也能夠使激光脈沖在空間上與當前的進給速度相互匹配起來。圖4所示為調制在低速進給時避免焊接胡須的實例,通過對周期的控制還能夠進一步優化改進調制程度和調制水平。
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