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应用报道 Application Report

了一个完美的例子，其中一个巨大
OP30 • 装载各个零件
的齿轮焊接到差速器壳体而不是用 OP10 • 检测
螺栓固定。这种工艺在 10 年前推出 OP20 • 激光清洁
OP40 OP20
用于高档汽车，使其成为减轻重量
OP30 • 装配/压接
和节省成本的明智之选。现在，这
• 接缝探测
项技术被用于各种领域的车辆，从 OP40 • 激光焊接
紧凑型车到重型卡车以及高性能跑 OP 10/80 OP50 • 擦拭
车。该应用也是展示最先进制造系 • 质量测试
OP60
统要求的一个很好的例子。
OP50 • 超声测试
图 3 给出了用于从各个部件（齿 OP70
轮和预组装的差速器壳体）制造准备 OP80 • 卸料
OP60 / OP70
组装差速器的连接操作的工艺清单。
图3：显示了EMAG Automation的差速器激光焊接系统的示意图。
这种生产线可以在非常短的循环时间
（<30s）下生产激光焊接差速器。
在焊接之前进行附加步骤，例如
A-scan
数据矩阵码（DMC）读取，焊接区
域的激光清洁和监控的压制操作。焊
接后对焊接表面进行拉丝。在随后的
步骤中，通过跳动计检查零件几何形
状，并通过超声波探伤测试验证焊接 分块间隙(灰色)
缺陷(红色)
接头的完整性。 B-scan
焊接差速器的 100％后处理检查
值得关注。每个部件都会测量和存储
缺陷标准
质量数据，从而实现 100％的可追溯 Result display
性。如果考虑到近年来已经实现的系
统和工艺稳定性的改进，尤其是在动
力总成生产中引入现代固态激光器之 图4：超声波测试结果的例子。
后，这甚至将更加引人注目。所有这
些背后的驱动因素，是在大批量生产 的缺点 ：它们监控过程而不是零件。 缺点。超声波测试需要额外的硬件，
的所有领域中对零缺陷策略的需求。 它们探测来自过程的信号，并将其用 工件需要进行相应设计。由于水用于
图 4 显示了超声波测试结果。标 于监控和 / 或闭环过程控制。在最好 耦合，因此需要在之后干燥部件。然
准通常是任何检测到的焊缝缺陷的数 的情况下，过程内方法可以指示故障 而，近年来，具有集成超声波测试设
量和尺寸，以及缺陷的累积长度。 情况，但永远不能告诉我们生产的部 备的生产系统的数量显著增加，实施
超声波测试设备的使用背后是什 件是好的部件。超声波探伤等后处理 零缺陷策略。 █
么？有许多经过验证和完善的过程监 方法可检查连续焊缝，并可以告诉我
控解决方案，例如接缝跟踪器、等离 们焊缝是否存在，或者是否存在裂缝、 参考文献
子监控和光学相干断层扫描（OCT） 气孔和其他缺陷。如果存在一些不确 1. See http://bit.ly/ilsref2.
Dr. ANDREAS MOOTZ (amootz@

等更新的方法。为什么我们需要超声 定性，可以始终使用具有挑战性的部 emag.com) is managing director of
波探伤？ 件来验证测试设备。 EMAG Automation, Heubach, Germany;
所有过程中的方法都有一个固有 当然，如果有优点那也会有一些 www.emag.com.

32 JUNE 2019 工 业 激 光 应 用 INDUSTRIAL LASER APPLICATIONS CHINA