Какво е лазерно заваряване в движение (OTF)?
On-the-Fly Laser Welding (OTF on-the-fly), sometimes also called scanning welding, is an automated laser welding process that uses a laser scanning system to perform welding while the welding process head or target part is constantly moving. It is necessary to first examine other common automated laser welding methods to understand the basic principles of on-the-fly welding. These methods can be considered „Стоп-старт“ Лазерни методи за заваряване .
In general, the term "on-the-fly" refers to performing tasks dynamically and in real time without stopping or interrupting the overall process. In the world of automated manufacturing, "on-the-fly" laser welding embodies this concept by enabling continuous welding while the workpiece or welding head remains in motion. As industries continue to push for faster and smarter production, this welding method is Получаване на сцепление в напреднали производствени среди . Тази статия ще обясни какво е лазерно заваряване в движение, как работи, и ключовите предимства, които предлага на производителите .
Висока скорост
Спрете и започнете лазерно заваряване с неподвижна заваръчна глава
Най -простият и най -често срещаният метод за лазерно заваряване е с неподвижна лазерна заваръчна глава, която насочва лъча към фиксирана позиция непосредствено под оптиката . Има някои изключения, за да заваряват главно заваряване {{wobble заваряване ", които използват по -малко поле, за да създадат модела на заваряване .
За да направите заварки по -големи от размера на петното на гредата или да направите серия от отделни заварки, или фиксираната заваръчна глава или частта, която се заварка, трябва да бъде преместена . бившата е по -често срещана, тъй като е по -лесно да се постигне .
По -високи скорости
Стоп-старт лазерно заваряване със сканиращи глави
Лазерни сканиращи глави, известни също като скенери и глави за сканиране на Galvo, използвайте Galvos, за да отклонявате лазерния лъч, като въртите поредица от внимателно поставени огледала . Този дизайн позволява на гредата да бъде насочен или „сканиран“ през широко поле . Това позволява сканирането на оптиките на оптика на оптика, за да се сканират оптика, за да се сканират, докато сканират, докато сканират, докато сканират, докато сканираните скани Главата и детайла остават неподвижни .
Scanning welding is often used for advanced, high-volume applications such as battery welding. However, while welding with a scanning head reduces how often the system must stop, it does not completely eliminate the need. In addition, welding at the edge of the scan head's field of view can cause subtle distortions in the beam's focus, which can cause problems in high-precision applications with narrow process Windows .
Предизвикателствата в ръба на зрителното поле могат да бъдат намалени чрез използване само на малка част от зрителното поле на скенера . Това води до по -равномерни заварки, но изисква по -често препозициониране на скенера, за да покрие заваръчната зона ., препозиционирайки скенера, е сравнително бавен процес, който значително намалява общата пропускливост.
Много висока скорост
Заваряване в движение с помощта на сканираща глава
За щастие, лазерното сканиране може да бъде допълнително подобрено, за да се създадат сложни модели на заваряване, докато оптиката е в движение или докато частите се движат под тях ., този подход значително намалява колко често системата трябва да спре .
Когато се заварява в движение с лазерен скенер, обикновено се използва само малка част от зрителното поле . С други думи, оптиката остава предимно непосредствено над целта на заваръчната заварка, дори когато компонентите на системата са в движение ., това практически елиминира отклоненията в полето на лазер, причинени чрез режисура Вижте .
Тъй като заваряването в движението динамично настройва фокуса и пътя на лазерния лъч, този подход също автоматично отчита вариациите на височината на частта и геометрията на триизмерната част, без да променя относителното разстояние на скенера до частта .
Как работи летното заваряване
Заваряването се извършва, докато скенерът или частта е в движение, а моделът на лъча, произведен от оптичната система, трябва да компенсира движението . Това изисква тясна интеграция на компонентите на системата .
For high-precision, high-volume applications such as battery welding, a gantry scanner combination is often the best choice. In this example, the scanner controller tracks the position and speed of the scanner and compensates the beam trajectory to create the correct weld shape in the right location. While traditional scanner welding techniques are simple and simply "draw" the desired shape from a fixed Позиция, летящото заваряване трябва да насочва гредата по пътека, която е различна от крайната заварка въз основа на изчисленията в реално време .
Ползи от заваряването в движение
Повишена ефективност и изход:
By significantly reducing the number of starts and stops required, welding on the fly effectively eliminates nonproductive time intervals used to change the position of components or optics. For production lines that must weld a large number of individual parts, make multiple welds on the same part, or make multiple long continuous welds, the use of welding on the fly can often increase productivity several times.
Повишена точност и надеждност:
Real-time welding continuously calculates and adjusts welding parameters to account for continuous motion. As a result, the laser beam can be precisely positioned while maintaining optimal beam characteristics. In addition, because the scan head uses a limited field of view, welding results are more consistent and predictable, making it easier to stay within a narrow process window.
Гъвкавост:
Welding on the fly can be used when the scan head is in motion, in applications where many individual welds must be made on one large part, such as battery busbar welding. OTF welding can also be used when the scan head is stationary and many smaller components are moving underneath, such as welding individual battery cells moving along a rotating conveyor. In addition, welding on the fly can be used with three-axis Gantries, Cartesian System движение и движение на роботизираната система .
Съвместимост с други технологии за лазерно заваряване:
Заваряването в движение за заваряване може да се използва с други лазерни заваръчни технологии, които могат да променят характеристиките на гредата и да наблюдават процеса на заваряване . Например, заваръчно заваряване е съвместим с ключ за двойно лъче Характеристики на заваряване като дълбочина на заваряване .
Текущи възможности на заваряване в движение
IPG е разработил технологията за заваряване в движение, която е постигнала скорост на заваряване от 1, 000 заваръчни заварки в минута, дори при заваряване на по-сложни модели на заваряване като спирали .
IPG технологията за заваряване на живо също е уникално съвместима с едномодовите двуядрени AMB лазери и измерване на LDD Live Weld .
Кои индустрии и приложения могат да се възползват от заваряване в движение?
Заваряването в движение е сравнително нова технология, но предлага значителни ползи за производителност, качество и надеждност за широк спектър от индустрии и приложения .
EV & Battery Welding: OTF welding is used by some of the world's largest EV manufacturers and is a natural fit for the extremely high throughput and precision requirements of the EV and battery industries. Welding on the fly, especially when combined with dual beam and real-time weld measurement, is a powerful welding method for applications such as battery cell to busbar welding, battery cell cover to can welding, battery cold plate welding, and fuel cell bipolar plate Заваряване .
Автомобил: While associated with the EV industry, the automotive industry as a whole also benefits from the increased throughput that comes with welding on the fly. OTF welding is well suited for body-in-white welding of sheet metal components. OTF welding also has great potential for welding a variety of other automotive parts used in automotive engines and transmissions.
Аерокосмическо пространство: Много от предимствата на OTF заваряването се прилагат и за различните заварки, изисквани от аерокосмическата индустрия ., подобно на EV индустрията, аерокосмическата индустрия обикновено изисква висока пропускателна способност и прецизност .
Общо производство: Като гъвкав метод за заваряване, заваряването в движение може да се използва както за микро, така и за структурно заваряване, което го прави подходящ за много общи приложения, които се възползват от повишената производителност .
