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À semi-conducteur contre des lasers à gaz

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Technologie de production moderne de laser pour des composants de Powertrain

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Même quelques fabricants importants arrières d'années ont utilisé les lasers standard de CO2 dans les usines pour des applications de soudure. Les systèmes massifs installés dans les chambres distinctes à partir du processus de fabrication réelle ont assuré l'énergie pour ce qui, lorsque, était technologie relativement nouvelle de soudure laser. Les développements depuis lors ont continué et les systèmes modernes utilisent de plus en plus les lasers à état solide, qui fournissent une gamme des principaux bénéfices.

Les gens qui connaissent tous au sujet de ceci peuvent être trouvés dans Heubach tranquille, les sièges sociaux de l'automation d'EMAG, quelques kilomètres de Schwäbisch Gmünd : ils traitent la technologie laser chaque jour. « En 2008, nous avons commencé à utiliser des lasers à état solide sur nos systèmes parce que les avantages qu'ils fournissent comparé aux lasers établis de CO2 sont simplement primordialement, » dit Dr. Andreas Mootz, Président d'automation d'EMAG Gmbh. « Nous étions certainement les pionniers qui ont fait aux lasers solides l'outil du choix pour souder des pièces de précision telles que des composants de boîte de vitesse. Les conditions sur le système et la technologie transformatrice, en particulier, et les conditions pour le fixage et l'équipement sont beaucoup plus hautes qu'avec le laser de CO2. »

Avantage 1 : frais d'exploitation inférieurs

Dans la considération aux coûts de fonctionnement de systèmes de soudure laser, le foyer principal est sur deux composants – la consommation d'énergie du laser et le coût du gaz, distingué entre le gaz de laser (milieu de laser) et le gaz de armature pour stabiliser le processus de soudure. En plus de la consommation de gaz, la logistique chère de gaz fait augmenter des coûts. Celles-ci sont simplement éliminées à l'aide des lasers solides tels que le laser de disque ou de fibre. La plupart des applications sur des systèmes d'EMAG emploient l'air comprimé comme gaz de processus, qui n'affecte pas la qualité de la soudure, bien qu'il crée un revêtement mince d'oxyde sur sa surface.

Le laser de CO2 ne peut pas également concurrencer le laser à état solide en termes de consommation d'énergie. 56 kilowatts de courant électrique sont employés par un laser de CO2 pour produire d'une capacité de laser de 4 kilowatts, alors qu'un laser à état solide exige juste 17 kilowatts, des économies d'énergie de 70 pour cent. En outre, un laser solide exige beaucoup moins le refroidissement. Supplémentaire ensemble, un laser à état solide consomme approximativement un quart de l'énergie d'un laser de CO2.

Avantage 2 : disposition de système

Les systèmes de soudure laser fonctionnent souvent avec des durées de cycle courtes, souvent juste quelques secondes, rendant un taux massif de sortie de partie possible. Leur intégration dans l'écoulement de la matière dans le processus de fabrication est donc un facteur important.

Sur des systèmes de laser de CO2, la poutre est guidée, ou en d'autres termes l'à rayon laser « est transporté » à la lentille de soudure par des systèmes de miroir. La source de poutre, les dispositifs de refroidissement et les stations de usinage doivent donc être étroits ensemble. Ceci résulte dans une série d'inconvénients tels que l'alimentation et l'exercice compliqués les pièces pour souder qui effectue la livraison de plusieurs stations de soudure avec la même source de laser un défi. Dans la pratique, ces problèmes n'existent pas quand utilisant des systèmes de soudure laser de disque ou de fibre depuis espace requis est si bas qu'ils puissent être facilement intégrés dans les lignes de production existantes. La source de laser réelle peut être jusqu'à 50 mètres du système, car la poutre peut être guidée avec grâce relative de facilité aux fibres de transport permettant aux stations de soudure d'être parfaitement intégrées dans l'écoulement de la matière.

Avantage 3 : qualité et vitesse

Les coûts en baisse et une meilleure disposition de système sont des avantages, néanmoins sans signification si la qualité de la soudure n'assortit pas cela produit par un laser de CO2. Est non seulement ce le cas, mais la vitesse de soudure peut même être augmentée dans beaucoup d'applications. Ceci réduit les deux la chaleur se déformant dans l'objet et la durée de cycle.

En résumé, nous pouvons dire que la technologie laser de fibre/disque est plus efficace que la technologie laser de CO2 et avons une vitesse plus rapide de soudure. Ceci signifie que les lasers de disque ou de fibre satisfont également des exigences actuelles de production composante pour l'économie de combustible et les véhicules à moteur légers entièrement.

Aucun laser sans ombres

Jusqu'ici, nous ont seulement discuté les avantages d'utiliser les lasers solides, mais sont là tous les inconvénients ? « En fait, nous ne pouvons pas dire qu'il y a tous les inconvénients comparés à l'utilisation des lasers de CO2 ; ce que nous avons sont les défis qui doivent être surmontés, » dit Dr. Mootz. « Par exemple, l'utilisation des lasers solides conduit à une précision beaucoup plus grande que dans le passé. Une exactitude de position de poutre de moins de 50 micromètres place les fortes demandes sur la machine, les supports d'objet et les dispositifs de serrage, aussi bien que sur le centre et l'alignement de la lentille du laser. » Les systèmes d'EMAG ELC satisfont entièrement ces exigences. Si, par exemple, l'augmentation de l'éclaboussure de soudure par l'utilisation des lasers à état solide est considérée, des outils parfaitement travaillés pour couvrir entièrement le composant sont développés. Pour usiner différents composants ceci soulève la question de se rééquiper les périodes, pendant lesquelles EMAG a trouvé une solution simple mais efficace sur l'ELC 160. Les caractéristiques du système un pont en outil avec jusqu'à trois trousses d'outils différentes en plus d'un extracteur intégré de fumée, qui laisse se rééquiper pour être effectué en quelques secondes et est idéal pour la fabrication fortement flexible et fortement productive des pièces de boîte de vitesse en grands volumes.

Nous avons constaté qu'il n'y a pratiquement aucune alternative à l'utilisation des lasers à état solide sur des systèmes de soudure laser de production pour la fabrication des composants de powertrain. Néanmoins, leur utilisation exige de l'expertise étendue d'empaqueter les avantages dans un système très efficace de laser tel que les systèmes de série d'ELC d'EMAG. C'est un défi que les experts en matière de maître de Heubach avec succès chaque jour.