Kann die Roboter-Laserschweißmaschine für Karosserien in Weiß mit hochfestem Stahl unterschiedlicher Dicke kompatibel sein? Wie passt man den Prozess an?

Im Rohbau von Automobilen wird in großem Umfang hochfester Stahl unterschiedlicher Dicke verwendet (z. B. warmgeformter Stahl und Dualphasenstahl mit einer Dicke von 1,0 bis 3,0 mm). Beim Schweißen ist es notwendig, die Verbindungsfestigkeit mit dem Leichtgewicht des Fahrzeugs in Einklang zu bringen. Viele Automobilhersteller sind besorgt darüber, ob robotermontierte Laserschweißgeräte mit diesen unterschiedlich dicken Stählen kompatibel sind und wie der Prozess angepasst werden sollte. Solange die richtige Ausrüstung ausgewählt und die Parameter genau eingestellt werden, kann tatsächlich ein stabiles Schweißen erreicht werden.

Die Kompatibilität robotermontierter Laserschweißgeräte mit hochfestem Stahl unterschiedlicher Dicke liegt im Leistungsbereich der Laserquelle und der kollaborativen Leistung des Roboters. Die gängigen Faserlaserschweißgeräte haben einen Leistungsbereich von 500 W bis 6000 W. In Kombination mit 6- oder 7-Achsen-Robotern können sie sowohl das Präzisionsschweißen von dünnen Blechen mit einer Dicke von weniger als 1,0 mm als auch das Tiefschweißen von dicken Blechen über 3,0 mm durchführen. Beim Stumpfschweißen der üblicherweise verwendeten 1,2 mm und 2,5 mm dicken hochfesten Stähle im Rohbau kann ein einziges Gerät die Aufgabe durch Anpassen der Laserenergie und des Schweißpfads erledigen, ohne dass häufige Gerätewechsel erforderlich sind.

Die Prozessanpassung sollte sich um drei Kerne drehen: „Energieanpassung, Pfadanpassung und Hilfsunterstützung“. Erstens geht es um die Anpassung der Laserenergieparameter: Wenn die Dicke zunimmt, ist es notwendig, die Laserleistung zu erhöhen und die Schweißzeit zu verlängern. Beispielsweise wird zum Schweißen von 1,5 mm dickem hochfestem Stahl eine Leistung von 2000 W und eine Geschwindigkeit von 1,2 m/min verwendet, während zum Schweißen von 2,8 mm dickem Stahl die Leistung auf 3500 W und die Geschwindigkeit auf 0,8 m/min eingestellt werden muss. Gleichzeitig soll die Defokussierung optimiert werden. Dünne Platten verwenden üblicherweise eine positive Defokussierung (der Laserfokus liegt über dem Werkstück), um das Durchbrennen zu reduzieren, während dicke Platten eine negative Defokussierung (der Fokus liegt innerhalb des Werkstücks) verwenden, um das Eindringen zu vertiefen.

Zweitens geht es um die Anpassung von Schweißweg und -haltung. Der Roboter muss den Schweißbrennerwinkel entsprechend der unterschiedlichen Stahlblechdicke anpassen. Wenn der Dickenunterschied der stumpfgeschweißten Stahlplatten 0,8 mm überschreitet, sollte der Schweißbrenner um 5° – 10° zur dickeren Plattenseite geneigt werden, um sicherzustellen, dass die Energie in der Schweißzone konzentriert wird. Bei unterschiedlich dicken Stählen in gekrümmten oder Eckbereichen muss die Bewegungsbahn des Roboters mit sanften Übergangspunkten eingestellt werden, um Geschwindigkeitsänderungen zu vermeiden, die zu ungleichmäßigen Schweißnähten führen können.

Schließlich gibt es noch die Hilfsprozessunterstützung. Beim Schweißen dicker, hochfester Stähle kann ein Inertgasschutz (z. B. Argon) mit einer Durchflussrate von 15–25 l/min verwendet werden, um eine Oxidation der Schweißnaht zu verhindern. Wenn sich auf der Oberfläche des Stahlblechs Zunder befindet, kann die Laservorbehandlungsfunktion aktiviert werden, um Verunreinigungen vor dem Schweißen zu entfernen und so die Schweißqualität zu verbessern. Darüber hinaus kann durch das am Roboter montierte Bildverarbeitungssystem zur Überwachung der Dickenänderungen der Stahlplatte in Echtzeit die voreingestellte Parameterbibliothek automatisch aufgerufen werden, um ein schnelles Umschaltschweißen für Stähle unterschiedlicher Dicke zu erreichen.

Wenn Sie Anforderungen an ein Schweißgerät haben, wenden Sie sich bitte an Frau Zhao

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