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解決方案

激光焊接機器人工作站應(yīng)用于高爾夫球桿制造

星之球科技 來源:IPG2016-01-17 我要評論(0 )   

變革帶來新的挑戰(zhàn),去迎接它的是我們的創(chuàng)造力和好奇心,和客戶一起開發(fā)新的解決方案,帶領(lǐng)他們贏得新的突破。科盈焊接自動化事業(yè)部正在不斷地經(jīng)受考驗,作為一家致力于...

        變革帶來新的挑戰(zhàn),去迎接它的是我們的創(chuàng)造力和好奇心,和客戶一起開發(fā)新的解決方案,帶領(lǐng)他們贏得新的突破??朴附幼詣踊聵I(yè)部正在不斷地經(jīng)受考驗,作為一家致力于給客戶帶來先進(jìn)的工藝裝備,無論是思維還是行動我們都立足長遠(yuǎn),帶來更多的創(chuàng)新。有“貴族運動”之稱的高爾夫運動類產(chǎn)品,其使用者追求著卓越Golf運動體驗:遠(yuǎn)距飛行,揮桿準(zhǔn)確,易打和超爽擊球音性能的同時,期待更輕松揮打,更輕松出擊更遠(yuǎn)距離的性能。而這些對制造企業(yè)在材料和工藝制造上提出更高的要求,其工藝面臨著從最初的手工焊接過渡到自動化發(fā)展的瓶頸。下面是一款獨具匠心的光纖激光機器人工作站的系統(tǒng),對沖破這一瓶頸有很大的幫助。
  Golf這項貴族運動,追求的就是高品質(zhì)享受的過程。Golf球具大致性能要求:打擊距離、準(zhǔn)確度、重心低、打擊聲音;Golf球具追求性能、功能、外觀設(shè)計變化,所以一款球具生產(chǎn)壽命約1-1.5年,每年都會推陳出新更新?lián)Q代,球具屬于消耗品,會經(jīng)常有新材料,新功能、新工藝的應(yīng)用,golf球具是融入了許多高科技技術(shù)的產(chǎn)品。
  對于制造企業(yè)而言,為了提供產(chǎn)品競爭力,除產(chǎn)品每年推陳出新外,產(chǎn)品的設(shè)計方面,制造過程的焊接工藝,傳統(tǒng)的工藝(TIG焊和Plasma等離子焊)已經(jīng)是極限階段或已經(jīng)不能滿足其生產(chǎn)要求。例如:板厚設(shè)計要求在0.6-1.0mm,同時要求整體控制變形量,最后都證明:激光是新工藝的最佳選擇。加上近10年來激光技術(shù)飛速發(fā)展,設(shè)備投資成本和使用成本比以往都低很多,這兩方面相對10年前有了長足的進(jìn)步,所以未來激光焊接工藝在Golf行業(yè)應(yīng)用空間很大。
  
       Golf球頭制造工藝發(fā)展過程中的三種焊接工藝原理:
  TIG焊的工藝原理:TIG焊(Tungsten Inert Gas Welding),又稱為非熔化極惰性氣體鎢極保護(hù)焊。在焊接過程中工件被加熱并且被非熔化電極熔化,電弧在電極和工件之間燃,熔池和電極被從噴嘴流出的保護(hù)氣流保護(hù)著,可以填絲或者不填絲進(jìn)行焊接。
  Plasma等離子焊原理:是利用等離子弧作為熱源的焊接方法。氣體由電弧加熱產(chǎn)生離解,在高速通過水冷噴嘴時受到壓縮,增大能量密度和離解度,形成等離子弧。它的穩(wěn)定性、發(fā)熱量和溫度都高于一般電弧,因而具有較大的熔透力和焊接速度。
  
       Laser激光焊接原理:利用高能量密度的激光束作為熱源的一種高效精密焊接方法。
  Golf球頭制造工藝發(fā)展過程中的三種焊接工藝對于球頭的性能有直接的影響:
  首先,傳統(tǒng)的手工TIG焊工藝,焊接速度較慢,且熱輸入比Plasma和Laser激光焊大很多,熱影響區(qū)大易產(chǎn)生變形,一般焊縫寬度在6~8mm,焊接前的裝備間隙不高有2~3mm甚至是4mm,完全靠手工焊接起來。這樣的焊接工藝使得球頭的CT值較差,所以球頭打擊的準(zhǔn)確性、聲音清脆程度、打擊的距離都較為一般,而且產(chǎn)品的一致性差,品質(zhì)不穩(wěn)定。  CT值(即反彈系數(shù),指的是桿頭的反彈值)是Golf球桿的重要衡量標(biāo)準(zhǔn)。CT值有標(biāo)準(zhǔn)要求,系數(shù)大,擊球距離就遠(yuǎn),系數(shù)小,擊球的距離就近,但是如使用超標(biāo)的CT值的球桿,也是不允許參加比賽的。
  其次,Plasma等離子焊工藝與TIG焊類似,但其焊槍內(nèi)部會產(chǎn)生壓縮電弧,以提高弧溫和能量密度,它比TIG焊速度快、熔深大,但遜于激光焊,熱輸入量(熱影響區(qū))比TIG焊小而比激光大。焊縫寬度在5~6mm,焊接前的裝備間隙可以控制在1mm以內(nèi)。使用Plasma工藝球頭的CT值較TIG高,所以球頭打擊的準(zhǔn)確性、聲音清脆程度、打擊的距離屬于中等,而且產(chǎn)品的一致性較好,品質(zhì)穩(wěn)定。
  最后,Laser激光焊工藝光束集中,焊接熱影響區(qū)非常小,所以變形最小,熔深好、焊接速度快,比Plasma高2~3倍,能焊接0.2mm以上薄板,焊縫寬度在2~3mm。能使用Laser激光焊工藝的,前道制程工序也非常高,即裝備間隙更?。?.5mm以內(nèi))這樣球頭的品質(zhì)會更高,一致性更好,而且使用激光工藝后,整個球頭的制造工藝可以發(fā)揮到極致,如球頭的鑄造或鍛造毛坯本體局部可以使用0.5~0.6mm的材料,從而最大的提高產(chǎn)品性能。Laser激光焊工藝焊接的球頭,其CT值最高(當(dāng)然是在比賽允許范圍之內(nèi)),從而球頭打擊的準(zhǔn)確性、聲音清脆程度、打擊的距離都是最佳的。當(dāng)然,Laser激光焊也有缺點,如該工藝的焊點光斑在0.4-0.6mm,相對要求焊縫裝配要求高,但是增加了送絲補償功能,可以彌補以上缺陷,同時可以滿足異種材料焊接,特別適合golf這樣高要求的應(yīng)用。

 
  上面左圖1,此類球頭要去焊縫窄,不能燒到邊緣,TIG和Plasma很難滿足要求;上面右圖2,光纖激光焊接鈦合金Golf球頭的效果。

       追求性能卓越,是不變的潮流,是符合Golf這項運動的定位。雖然目前由于大環(huán)境的影響以及國內(nèi)反腐清廉的間接因素影響,這項運動在國內(nèi)遇到寒冬。但是Golf運動代表著陽光、優(yōu)雅、紳士,沒有哪項運動可以去替代它。所以隨著人們消費觀念改變、這項運動會回歸合理消費群體,將來會越來越多加入進(jìn)來。Golf運動項目時隔百年之后重新回歸2016年的奧運會賽場,也是很好見證這項運動的價值和精髓。近二三十年來,Golf球運動越來越受到世界五大洲人們的喜愛,國際影響力也越來越大,這是Golf得到國際奧委會認(rèn)可的原因?;貧w奧林匹克賽場的Golf運動,這起到積極推廣普及的作用。隨著人們生活水平的提高,昔日的貴族運動Golf逐漸成為大眾的休閑娛樂的選擇項目。Golf相比于一般的體育運動,不僅能培養(yǎng)一個人優(yōu)雅的氣質(zhì)和調(diào)節(jié)情緒的能力,還尤其能幫助人們從小塑造誠信自律的紳士品格,鍛煉他們獨立思考判斷的能力,讓他們有積極的心態(tài)來面對挫折,這也是Golf運動持續(xù)發(fā)展的原動力和魅力所在。所以Golf球頭不是夕陽產(chǎn)業(yè),相反是新興的而且后續(xù)會持續(xù)發(fā)展壯大的行業(yè)。
  盡管2015年大環(huán)境呈頹勢,珠??朴垣@取了客戶的Laser激光焊的訂單,足以印證Golf運動是追求極致,足以說明客戶對于新工藝的認(rèn)可。精準(zhǔn)的打擊、清脆的打擊聲音、長遠(yuǎn)的打擊距離,Laser激光焊給Golf運動注入了新的元素。

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