也許你可能聽說過一些關(guān)于激光復(fù)合焊的情況。聽說這種將激光和熔化極氣體保護(hù)焊（Gas Metal Arc Welding, GMAW）能加速焊接工藝，降低成本，并提高焊接質(zhì)量。但對于你經(jīng)營的業(yè)務(wù)來說，這種應(yīng)用是否合適？實(shí)施激光復(fù)合弧焊（Hybrid Laser Arc Welding, HLAW），本質(zhì)上要求你重新思考整個加工流程和裝配線。值得這樣做嗎？投資能帶來顯著的回報嗎？讓我們先來看看一些可能幫助你確定是否需要HLAW的因素。 激光復(fù)合焊集成了激光焊的高穿透、低熱量和高速等特點(diǎn)，以及GMAW所具有的極佳的縫隙公差和金相控制。復(fù)合工藝最后得到更深的焊接，更低的熱量輸入，更小的熱變形，更高的焊接強(qiáng)度和韌度，以及更高的抗疲勞強(qiáng)度。更快速的焊接帶來了相對GMAW或埋弧焊（Submerged Arc Welding, SAW）來說三到十倍的速度，由此帶來更高的生產(chǎn)和成本效率。除此之外，HLAW系統(tǒng)可根據(jù)需要設(shè)置為全自動，從而節(jié)省了人力成本，通常能將運(yùn)行成本縮減一半甚至更多。HLAW還提供了一種無需大量焊接即可獲得高強(qiáng)度焊縫的新方法，降低了最終產(chǎn)品的重量。 盡管具有這些優(yōu)點(diǎn)，HLAW并不適合所有企業(yè)。它需要一定規(guī)模的投資以及對自動化的追求。以下的四個問題可以用來確定HLAW是否適合你目前的應(yīng)用。 1、你的焊接工藝與HLAW兼容嗎？ 一致的焊接邊緣 HLAW要求零件的邊緣和表面以及零件之間都要整齊一致。如果你的零件具有整齊的邊緣，那么只需要考慮是否筆直以及配合的公差。例如，一臺ESAB HLAW系統(tǒng)能定位并追蹤偏離預(yù)測路徑的焊接點(diǎn)，但必需始終保持緊密的配合。公差大部分HLAW系統(tǒng)允許縫隙的公差小于0.5mm。更大的間隙能通過減慢加工速度和使用更大的焊接寬度，但這同采用HLAW的初衷相矛盾。ESAB生產(chǎn)出一種系統(tǒng)，能夠主動測量并填補(bǔ)間隙公差，采用背焊可達(dá)2mm，不采用則可達(dá)1mm。這種系統(tǒng)能適應(yīng)配合的變化，通過犧牲焊接速度和熱量輸入來達(dá)到這一目的。總的來說，需要焊接的部分越大，速度越慢且工件需要接受更多的熱量傳導(dǎo)。因此，該調(diào)整的目的不是為了使用較差配合的零件，而是為了實(shí)現(xiàn)無過焊情況下更佳的工藝強(qiáng)度。為了采用HLAW，你必須現(xiàn)在就達(dá)到良好的公差，或者愿意去改善零件的切割質(zhì)量和配合。 穿透深度你的應(yīng)用所需的穿透深度是多少？HLAW能達(dá)到的穿透深度單次（越少越容易）最高可達(dá)12.5mm。雖然在實(shí)驗(yàn)室中其他材料能獲得更深的穿透結(jié)果，但這已經(jīng)是目前商業(yè)系統(tǒng)所能達(dá)到的極限了。更厚的零件能通過HLAW系統(tǒng)進(jìn)行多道焊接，使用更深的根部焊道和最后的頂部焊道，類似于任何一種傳統(tǒng)的焊接工藝。 輪廓焊接零件的輪廓有什么要求？HLAW目前只適合于焊接直線，回轉(zhuǎn)件，或者漸變曲線。大部分運(yùn)動和控制系統(tǒng)在高速時的精度都阻礙了HLAW在復(fù)雜外形上的應(yīng)用，使其不得不降低速度。所幸的是，如果你的零件有著相對簡單的外形，那么其工藝將能使各種機(jī)械設(shè)備相互兼容，包括龍門、控制/定位系統(tǒng)、柱狀和桿狀系統(tǒng)、機(jī)器人和硬件自動化系統(tǒng)。 2、你的應(yīng)用與自動化兼容嗎？ 如果你的工藝已經(jīng)完成自動化或機(jī)械化改造，那么HLAW可能是一個不錯的選擇。如果你還沒有完成自動化改造但正在考慮，那么你的應(yīng)用需要具備繁忙的任務(wù)周期，有著可重復(fù)的產(chǎn)品或工藝。 一般說來，HLAW所適用的應(yīng)用類型來自以下幾個行業(yè)：造船業(yè)、通用運(yùn)輸、鐵路、卡車、軍用車輛、機(jī)動設(shè)備、鋼鐵廠、管道廠、石化、能源、市政建設(shè)、汽車、電器、食品和醫(yī)療設(shè)備、水箱和壓力容器，以及建筑材料，如鋼筋、鋼構(gòu)、鋼管、桁架等。 HLAW在焊接大型的薄鋼結(jié)構(gòu)、特種合金、高強(qiáng)度材料、不銹鋼和高精度產(chǎn)品時特別有效。它對于大批量生產(chǎn)或生產(chǎn)高精度產(chǎn)品，也非常理想。此外，對于有著非常高質(zhì)量檢測要求或需要深穿透、多道焊接的應(yīng)用場合，該技術(shù)也是非常出色的。 3、你是自動化和HLAW的合格候選者嗎？ 要成為HLAW技術(shù)的一名合格候選者，你應(yīng)該有著充足的專業(yè)技術(shù)人員來監(jiān)督整個流程，必須能夠操作和維護(hù)精密計(jì)算機(jī)控制設(shè)備。你必須還有合格的人員開發(fā)焊接工藝、檢查和識別焊接參數(shù)，并管理HLAW系統(tǒng)的輸出質(zhì)量。理想的情況是，你已經(jīng)擁有自動化設(shè)備或準(zhǔn)備在不久的將來進(jìn)行自動化改造。你需要為HLAW所做的許多改變實(shí)際上和任何自動化焊接流程所需要的改變相同。你必須對零件的加工過程有著良好的控制，也許最重要的是你必須要有不斷改善流程和業(yè)務(wù)的動力。4、HLAW系統(tǒng)是一項(xiàng)好的投資嗎？ 在投資一套HLAW系統(tǒng)之前，你應(yīng)該對投資回報做一次系統(tǒng)的評估。你需要相信即將做出的投資決策能在短期取得良好回報。你能夠承擔(dān)高昂的初始資本投資嗎？你是否真正需要改善焊接操作，你愿意付出多大的代價來實(shí)現(xiàn)這一目的呢？你會從HLAW在制造工藝上產(chǎn)生的效果獲益嗎？HLAW對于你的企業(yè)來說是否存在投資回報呢？你如何知道這些？你需要考慮什么？ 以下提到的內(nèi)容應(yīng)被用來為HLAW建立一個商業(yè)案例。 提高的產(chǎn)量你能實(shí)現(xiàn)大批量的循環(huán)焊接任務(wù)嗎？你的上下游業(yè)務(wù)能處理HLAW的完全輸出嗎？你能夠銷售掉多生產(chǎn)出來的產(chǎn)品嗎？如果一套HLAW能生產(chǎn)三到五倍于現(xiàn)在你工廠中單個焊接站的產(chǎn)品，你將如何處理由此而空出的車間？增加工廠產(chǎn)量帶來的額外毛利通常能為HLAW的投資帶來快速的回報。 縮減的焊接人手你的工廠現(xiàn)在的運(yùn)轉(zhuǎn)是手動、機(jī)械化還是全自動呢？目前的工人隊(duì)伍規(guī)模多大，包括焊接工、機(jī)械師、裝配工、物料處理員、打磨工和搬運(yùn)工？你是否存在困難來吸引和留住熟練焊接工？許多公司今天面對自動化焊接流程，僅僅是因?yàn)樗麄儾荒芪土糇∈炀毢腹ぁ＿@正成為生存問題，且相比投資回報，此類經(jīng)濟(jì)問題更為明顯。 HLAW焊接系統(tǒng)需要是全自動化的。它能減少某些流程中工人的數(shù)量到一名機(jī)器操作員。因?yàn)镠LAW清潔且安全，一項(xiàng)操作HLAW設(shè)備的工作對于年輕工人來說吸引力要勝過傳統(tǒng)焊接。 縮減的下游勞動力成本熱變形是主要的成本來源嗎？你在焊接后修正和去應(yīng)力方面花費(fèi)了多少時間和成本？焊接后的布局、機(jī)加工、鉆孔、裝配調(diào)整、裝飾件、緊固件等工序呢？又有多少時間耗費(fèi)在精加工、磨削、調(diào)整平衡、修補(bǔ)等上面？HLAW是一種低變形的連接手段，能降低或消除不含附加值的工作及維修工作。HLAW在歐洲造船行業(yè)的應(yīng)用，已經(jīng)顯示出其能夠消除對甲板和船頭等通常昂貴且技術(shù)要求高的部分進(jìn)行熱修正的需要。HLAW還能使你將關(guān)鍵的工作轉(zhuǎn)到第一步進(jìn)行，從而降低成本。通過消除二次加工，你能節(jié)省多少時間和金錢呢？ 提升產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)品質(zhì)量的提高對于你的產(chǎn)品來說是一個賣點(diǎn)嗎？HLAW能帶來更高的整體配合和完成質(zhì)量，同時降低或消除可見的缺陷及變形，得到非常平滑一致的焊接外形。質(zhì)量更好的產(chǎn)品或更有吸引力的產(chǎn)品會幫助你實(shí)現(xiàn)更高的銷量嗎？除此之外，設(shè)計(jì)師能利用HLAW獨(dú)特的能力生產(chǎn)出具有更低重量和更高硬度及強(qiáng)度的產(chǎn)品。復(fù)合焊還能獲得更長的疲勞壽命，焊接質(zhì)量也是穩(wěn)定可靠的。如果產(chǎn)品質(zhì)量需要既能為創(chuàng)造更高利潤提供機(jī)會，又能同時建立起對低技術(shù)競爭對手的壁壘，那么HLAW 正是能實(shí)現(xiàn)這一目的的一種工藝。 結(jié)論 HLAW是一種能用來提高產(chǎn)量，改善產(chǎn)品質(zhì)量，降低變形，縮減勞動力開支，以及更容易創(chuàng)造更好產(chǎn)品的出色工具。但是實(shí)施HLAW 需要進(jìn)行相當(dāng)足夠的思考，并真正投入到改善你的產(chǎn)品和流程中去。HLAW系統(tǒng)的制造商能幫助你看到這些潛在的利益，以及對你現(xiàn)有流程的潛在影響。是否值得投資呢？只有你才能決定。