在與INPRO的合作中，技術人員對電阻點焊工藝與激光步進線焊工藝進行了包括基本的物理技術性能、零部件使用性能、碰撞性能和經(jīng)濟性等方面的指標對比。評估數(shù)據(jù)顯示，LSS在焊接質量上甚至優(yōu)于電阻點焊；在完成相同焊接任務時，LSS所需時間僅為電阻點焊的一半。經(jīng)濟效益評估結果表明，如果是800單元全自動生產(chǎn)線，三班運轉，成本可降低6%-10%。
近幾十年來，激光焊接技術已經(jīng)逐步發(fā)展成為汽車制造及精密加工行業(yè)焊接技術中不可分割的一部分。無論是動力系統(tǒng)中的精密預制部件焊接，還是客戶定制板材的生產(chǎn)，都能夠通過激光實現(xiàn)。然而，要想在普通的車身生產(chǎn)車間使用激光器，可能會有點困難，這主要是由于激光工藝對夾具的精確度及焊縫追蹤的靈活性有很高的要求，此外還需要配備激光安全房，在現(xiàn)有條件下，這些無疑都成為應用激光焊接工藝的障礙。
更高的二氧化碳排放標準意味著生產(chǎn)商必須進一步降低車體重量。為了達到減重目的，在降低法蘭寬度的同時，人們開始使用高強鋼和鋁合金材料。在該應用領域中，激光步進線焊機（LSS）為用戶提供了除標準激光焊接（如遠程激光焊接）及標準電阻點焊之外的新選擇。LSS與IPG高效光纖激光器相結合，使用戶在朝著“節(jié)能省錢“的目標前進一大步。
關于激光步進線焊機（LSS）
LSS，也就是我們所說的“IPG激光步進線焊機”，兼具多重優(yōu)勢，能夠極大地簡化激光技術在車身生產(chǎn)車間內(nèi)的應用。使用LSS時，將需要接合的板材置于兩個夾片之間，先用可控制的力（≤3 kN）壓合，然后在一個集成的激光屏蔽外殼內(nèi)將工件焊接在一起。擺動焊縫最長可達40mm。擺動頻率、焊接速度及焊接長度均可通過編程控制及調(diào)整。通常情況下，產(chǎn)生的焊接煙塵都會處于上方壓力元件的屏蔽之內(nèi)，受到壓縮空氣的抑制，并被抽離到旁邊的專用儀器內(nèi)。在焊接不銹鋼、鋁或是鈦時（如圖1所示），可以使用保護氣體，確保表面清潔，防止氧化。
LSS用于白車身鈑金件的焊接
如今，高強鋼在車身設計中的應用越來越廣泛，與此同時，生產(chǎn)商對于接合區(qū)域焊點剛度的要求也越來越高，在很多情況下，傳統(tǒng)的電阻點焊工藝已經(jīng)很難滿足要求，其中一個原因是電阻點焊對焊點間距有一定的限制，另一個原因是較高的熱輸入會對材料產(chǎn)生不良影響。我們來看一個例子。Volkswagen Golf VII車身所采用的接合工藝使接口具有很高的強度，這樣能提供很多優(yōu)勢，如圖2所示的A柱三角窗，以及B柱與門檻的交叉連接。
在焊接三角窗時，增加連接處的強度是很重要的。此外，在焊接B柱與門檻的交叉連接時，LSS還能夠縮短加工時間，用9條激光焊縫代替26個電阻點焊形成的焊點。在車頂焊接中，4條擺動激光焊縫可以代替10個電阻點焊形成的焊點（如圖3所示）。
激光點焊在焊接外面板及懸掛零件時還有獨特的優(yōu)勢。這些應用的特點是焊縫長度較小，所使用的光纖激光器具有更好的光束質量，通常激光器功率小于1 kW。在該應用中，可以使用所謂的“微步焊接”，長度不超過12 mm，而且焊縫位置可以非?？拷懈钸吘?。
使用“微步焊接”時，法蘭寬度只要6 mm，這一點對于敏感構件特別重要，例如圖5所示的車窗上邊框。與傳統(tǒng)的電阻點焊工藝不同的是，在使用激光焊接工藝時，板材只需要在焊接之前固定，而且在加工之前或之后不會變形。另外，在使用電阻點焊工藝時，電極頭對材料形成的壓力會導致焊點周圍區(qū)域的材料產(chǎn)生塑性變形，進而造成整個部件變形。在這一點上，無作用力的的激光焊接工藝具有顯著優(yōu)勢。
對于那些焊縫數(shù)量較少，或是可變性較高的部件而言，手持式LSS3系統(tǒng)是最佳選擇。在這類應用中，借助關節(jié)臂和平衡器，一名操作員就可以輕而易舉地將激光焊槍（重量：38 kg）移動至所需的焊接位置（如圖6所示），然后進行手動焊接。伺服器驅動焊槍閉合，將兩個部件通過夾緊力壓合在一起，隨后觸發(fā)激光器，根據(jù)設定完全熔透所需的激光功率進行自動焊接。
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