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激光焊接机在焊接钣金零件时,如何保证焊接效率?
[2025-10-25]

激光焊接机在焊接钣金零件时,如何保证焊接效率?

激光焊接机焊接钣金零件时保证效率,核心是通过 “优化工艺参数、适配自动化设备、减少辅助时间” 三维度协同,在确保焊接质量的前提下,最大化单位时间的焊接量,同时降低无效工序损耗。

一、优化焊接工艺参数,提升单道焊接速度

工艺参数的合理匹配是提升效率的基础,需根据钣金材质、厚度精准设定,避免因参数不当导致返工或速度浪费。

匹配功率与速度,避免 “过焊” 或 “欠焊”

根据钣金厚度设定功率:如焊接 1mm 厚不锈钢,选 150-200W 光纤激光;焊接 3mm 厚低碳钢,选 300-400W,确保功率足以穿透母材但不过量(过量会导致熔深过大、速度被迫降低)。

同步调整焊接速度:在功率适配的前提下,最大化速度(如 1mm 不锈钢速度可达 5-8m/min,3mm 低碳钢可达 2-3m/min),同时通过测试确保焊缝无未焊透、气孔(可通过 AOI 实时检测,避免后期返工)。

选择高效焊接模式,减少能量浪费

薄钣金(≤1mm)优先用 “热传导焊”,无需填丝,直接通过激光能量使母材熔化,省去填丝送进环节,焊接速度比填丝焊快 30%-50%。

厚钣金(>1mm)或需高强度焊缝时,用 “深熔焊”+“高速填丝” 组合,选择细直径焊丝(如 0.8-1.2mm),配合高频送丝机(送丝速度 1-3m/min),确保焊丝与激光同步熔化,避免焊丝堆积拖慢速度。

二、适配自动化设备,实现连续批量焊接

钣金零件多为批量生产,通过自动化设备替代人工操作,可减少定位时间、避免人为停顿,大幅提升整体效率。

引入自动化定位与输送系统

用 “视觉定位 + 工装夹具” 组合:在焊接平台加装 CCD 视觉相机,自动识别钣金零件的基准孔、边缘,定位精度≤±0.05mm,定位时间从人工的 30-60 秒 / 件缩短至 2-5 秒 / 件;同时设计专用工装(如多工位转盘夹具),实现 “焊接 1 件 + 装卸 1 件” 同步进行,无停机等待。

长直焊缝用 “龙门式输送”:焊接机柜、面板等长直钣金件时,采用龙门架带动激光头移动,配合输送带匀速输送零件(速度与焊接速度匹配),实现连续焊接(如 3m 长焊缝可一次性完成,无需分段停顿),效率比人工手持焊枪高 2-3 倍。

多工位与流水线联动,提升设备利用率

配置 “多焊头 + 多工位” 设备:如双焊头激光焊接机,搭配 4 工位转盘,两个焊头同时焊接不同工位的零件,其他工位同步装卸,设备利用率从 50% 提升至 80% 以上(传统单焊头设备需停机装卸,利用率仅 40%-50%)。

接入生产线闭环:将激光焊接机与前序钣金冲压、折弯设备、后序检测设备联动,通过 PLC 控制系统实现 “零件冲压→输送→焊接→检测” 全自动流转,减少人工转运时间(如每小时可处理 50-80 件钣金件,比独立焊接工序效率提升 40%)。

三、减少辅助时间,降低无效工序损耗

焊接前的准备、焊接后的清理等辅助工序占比高,优化这些环节可直接提升整体效率。

简化焊接前预处理,缩短准备时间

批量预处理替代单件处理:对钣金零件的焊接边缘,集中用自动化打磨机(如砂带机、激光除锈机)去除氧化层、油污,处理效率比人工打磨高 5-10 倍;同时统一零件尺寸公差(如对接间隙≤0.1mm),避免焊接时因间隙不均反复调整参数。

预组装工装替代现场调整:对多零件拼接的钣金组件(如机柜框架),提前在预组装工装中固定各零件位置,再整体转移至焊接工位,省去现场调整零件相对位置的时间(如预组装后焊接定位时间从 10 分钟 / 件缩短至 2 分钟 / 件)。

优化焊接后处理,减少后续工序

选择 “免打磨” 焊接参数:通过调整激光焦点位置(如焦点在焊缝表面下方 0.1-0.2mm)、保护气体流量(如氩气 15-20L/min),使焊缝成型平整(余高≤0.2mm),无需后续打磨(仅需对局部毛刺用气动工具快速处理,时间从 5 分钟 / 件缩短至 30 秒 / 件)。

在线检测替代离线返工:在焊接机出口加装 AOI 自动光学检测系统,实时检测焊缝是否有缺焊、气孔,不合格品直接标记并分流至返工工位,避免批量零件焊接后再整体检测(返工率可从 10% 降至 3% 以下,减少无效焊接成本)。

四、设备与人员管理,保障长期高效运行

设备维护与参数保存,减少停机

定期预防性维护:按周期清洁激光头镜片(如每周 1 次)、检查光纤接头(每月 1 次),避免因镜片污染、光纤损耗导致焊接速度下降或停机(可将设备故障率从 15% 降至 5% 以下,每年减少停机时间 30-50 小时)。

保存参数模板:针对不同规格的钣金零件(如 “1mm 不锈钢面板”“3mm 低碳钢支架”),在设备系统中保存对应的焊接参数模板,更换零件时直接调用,无需重新调试(参数调试时间从 30 分钟 / 次缩短至 2 分钟 / 次)。

人员培训,提升操作熟练度

培训员工掌握 “快速换型” 技能:如 5 分钟内完成工装更换、参数调用、首件试焊,避免因操作不熟练导致换型时间过长(换型效率提升 60%);同时培训基础故障排查(如喷嘴堵塞、气体不足),减少等待维修的时间。


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