也許你可能聽說過一些關于激光復合焊的情況。聽說這種將激光和熔化極氣體保護焊（Gas Metal Arc Welding, GMAW）能加速焊接工藝，降低成本，并提高焊接質量。但對于你經營的業務來說，這種應用是否合適？實施激光復合弧焊（Hybrid Laser Arc Welding, HLAW），本質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。 激光復合焊集成了激光焊的高穿透、低熱量和高速等特點，以及GMAW所具有的極佳的縫隙公差和金相控制。復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，更高的焊接強度和韌度，以及更高的抗疲勞強度。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和成本效率。除此之外，HLAW系統可根據需要設置為全自動，從而節省了人力成本，通常能將運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度焊縫的新方法，降低了最終產品的重量。 盡管具有這些優點，HLAW并不適合所有企業。它需要一定規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系統能定位并追蹤偏離預測路徑的焊接點，但必需始終保持緊密的配合。公差大部分HLAW系統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生產出一種系統，能夠主動測量并填補間隙公差，采用背焊可達2mm，不采用則可達1mm。這種系統能適應配合的變化，通過犧牲焊接速度和熱量輸入來達到這一目的。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。因此，該調整的目的不是為了使用較差配合的零件，而是為了實現無過焊情況下更佳的工藝強度。為了采用HLAW，你必須現在就達到良好的公差，或者愿意去改善零件的切割質量和配合。 穿透深度你的應用所需的穿透深度是多少？HLAW能達到的穿透深度單次（越少越容易）最高可達12.5mm。雖然在實驗室中其他材料能獲得更深的穿透結果，但這已經是目前商業系統所能達到的極限了。更厚的零件能通過HLAW系統進行多道焊接，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，回轉件，或者漸變曲線。大部分運動和控制系統在高速時的精度都阻礙了HLAW在復雜外形上的應用，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械設備相互兼容，包括龍門、控制/定位系統、柱狀和桿狀系統、機器人和硬件自動化系統。 2、你的應用與自動化兼容嗎？ 如果你的工藝已經完成自動化或機械化改造，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，那么你的應用需要具備繁忙的任務周期，有著可重復的產品或工藝。 一般說來，HLAW所適用的應用類型來自以下幾個行業：造船業、通用運輸、鐵路、卡車、軍用車輛、機動設備、鋼鐵廠、管道廠、石化、能源、市政建設、汽車、電器、食品和醫療設備、水箱和壓力容器，以及建筑材料，如鋼筋、鋼構、鋼管、桁架等。 HLAW在焊接大型的薄鋼結構、特種合金、高強度材料、不銹鋼和高精度產品時特別有效。它對于大批量生產或生產高精度產品，也非常理想。此外，對于有著非常高質量檢測要求或需要深穿透、多道焊接的應用場合，該技術也是非常出色的。 3、你是自動化和HLAW的合格候選者嗎？ 要成為HLAW技術的一名合格候選者，你應該有著充足的專業技術人員來監督整個流程，必須能夠操作和維護精密計算機控制設備。你必須還有合格的人員開發焊接工藝、檢查和識別焊接參數，并管理HLAW系統的輸出質量。理想的情況是，你已經擁有自動化設備或準備在不久的將來進行自動化改造。你需要為HLAW所做的許多改變實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務的動力。4、HLAW系統是一項好的投資嗎？ 在投資一套HLAW系統之前，你應該對投資回報做一次系統的評估。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現這一目的呢？你會從HLAW在制造工藝上產生的效果獲益嗎？HLAW對于你的企業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？ 以下提到的內容應被用來為HLAW建立一個商業案例。 提高的產量你能實現大批量的循環焊接任務嗎？你的上下游業務能處理HLAW的完全輸出嗎？你能夠銷售掉多生產出來的產品嗎？如果一套HLAW能生產三到五倍于現在你工廠中單個焊接站的產品，你將如何處理由此而空出的車間？增加工廠產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在的運轉是手動、機械化還是全自動呢？目前的工人隊伍規模多大，包括焊接工、機械師、裝配工、物料處理員、打磨工和搬運工？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，僅僅是因為他們不能吸引和留住熟練焊工。這正成為生存問題，且相比投資回報，此類經濟問題更為明顯。 HLAW焊接系統需要是全自動化的。它能減少某些流程中工人的數量到一名機器操作員。因為HLAW清潔且安全，一項操作HLAW設備的工作對于年輕工人來說吸引力要勝過傳統焊接。 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力方面花費了多少時間和成本？焊接后的布局、機加工、鉆孔、裝配調整、裝飾件、緊固件等工序呢？又有多少時間耗費在精加工、磨削、調整平衡、修補等上面？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在歐洲造船行業的應用，已經顯示出其能夠消除對甲板和船頭等通常昂貴且技術要求高的部分進行熱修正的需要。HLAW還能使你將關鍵的工作轉到第一步進行，從而降低成本。通過消除二次加工，你能節省多少時間和金錢呢？ 提升產品質量產品質量的提高對于你的產品來說是一個賣點嗎？HLAW能帶來更高的整體配合和完成質量，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。質量更好的產品或更有吸引力的產品會幫助你實現更高的銷量嗎？除此之外，設計師能利用HLAW獨特的能力生產出具有更低重量和更高硬度及強度的產品。復合焊還能獲得更長的疲勞壽命，焊接質量也是穩定可靠的。如果產品質量需要既能為創造更高利潤提供機會，又能同時建立起對低技術競爭對手的壁壘，那么HLAW 正是能實現這一目的的一種工藝。 結論 HLAW是一種能用來提高產量，改善產品質量，降低變形，縮減勞動力開支，以及更容易創造更好產品的出色工具。但是實施HLAW 需要進行相當足夠的思考，并真正投入到改善你的產品和流程中去。HLAW系統的制造商能幫助你看到這些潛在的利益，以及對你現有流程的潛在影響。是否值得投資呢？只有你才能決定。