自動雷射機械手臂 | 超高速熔覆焊接的5大優點介紹
根據GII的分析報告,雷射焊接市場規模仍在穩定成長中,從2023年的13.2億美元成長到2024年的13.8億美元,複合年成長率為4.5%。雷射焊接的需求不斷擴增,是因為來自各產業應用的市場需求所帶動,可見雷射焊接的未來發展趨勢不可小覷。本文將介紹超高速與傳統雷射熔覆焊接的技術原理差異,以及為廣大廠商推薦一款多功能的自動化雷射焊接手臂。
雷射熔覆焊接是什麼?
雷射熔覆(英文:Laser Cladding)是一種運用在金屬表面上的積層焊接工藝。其原理是將高功率、高密度的雷射光束精準地聚焦加熱在工件上,形成熔池後,再同時噴送金屬粉末到熔池上,與基料結合,形成一個積層堆疊效果。
超高速雷射熔覆與傳統雷射熔覆有何不同?
瞭解了雷射熔覆的技術原理後,我們再來探討更高階的『超高速雷射熔覆』焊接技術。超高速雷射熔覆的原理與傳統雷射熔覆相似,最主要的差別在於金屬粉末傳送路徑的改變。
圖片來源:https://www.opticsjournal.net/Articles/OJ2aaba1558b96569a/FullText
在超高速雷射熔覆的過程中,金屬粉末在熔池上方就已經透過高密度的雷射光束達到了熔化的溫度,幾乎是與基材表面同時熔化,並且快速地凝固,形成一個稀釋率較低的基材冶金結合的熔覆層。超高速雷射熔覆技術大幅地提升了熔覆效率,也讓熔覆層厚度更為稀薄。
兩種熔覆速度與厚度的比較
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速度 | 厚度 |
| 超高速雷射熔覆 | 50 ~ 250 m/min | 0.02 ~ 1.0 mm |
| 傳統雷射熔覆 | 0.2 ~ 0.8 m/min | 1 ~ 3 mm |
超高速雷射熔覆焊接的優點:
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靈活度更高
合金粉末在到達熔池前就被熔化,降低了工件表面的熔覆變形影響因素,還能提升了粉末的利用率不。結構精細複雜的3D部件也能使用超高速雷射熔覆加工。 -
精度與產能效率提高
熔覆層的厚度更薄,使得工件表面的加工精度隨之提高,因為熔覆區域更加平整,粗糙度也較小。高精度的熔覆效果可以為業主省去了後續表面研磨加工的工作,提升了產能效率的同時還能降低生產成本。 -
複合材料搭配使用
目前被廣泛應用在超高速雷射熔覆的材料包括鐵基、鎳基、鈷基合金與陶瓷粉末等複合材料。不同材料擁有對應的硬度與熔點,也造就了多種新型的複合工藝,擴大了應用領域。
雷射焊接與機械手臂的結合
超高速雷射焊接對於精準度控制的要求極高,尤其是在結構較為複雜的工件上要完成高品質的熔覆焊接加工,難度甚高。如今雷射焊接與機械手臂結合,就能協助企業完成多種工業運用。
流程自動化
當超高速雷射熔覆焊接變成自動化後,就能依靠機械手臂進行每天24小時的不停機操作,提升設備稼動率與產量,還能長期節省人力成本。
品質更穩定
機械手臂透過軟體程式的控制,能夠重複且精準地執行高難度的操作,大幅降低傳統人力因長時間作業而導致焊接錯誤的可能性,或者避免人力焊接容易導致品質參差不齊,讓良率得到保障。
雷射焊接與機械手臂的結合
非凡為廣大客戶推薦安川電機的GP-50六軸多關節熔覆焊接機器人,屬於新型式流線型高速多用途機械手臂類型。這款機器手臂可以搬運且夾取50公斤的中型工件,也能進行研磨、噴塗與物件追踪。GP-50機械手臂搭配我們的高功率雷射熔覆設備,可以完成高功率、高密度的雷射熔覆加工。若您對相關產品有任何疑問,不妨聯絡我們!
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