2016年4月，德國-漢堡/海倫塔爾
在海倫塔爾，有19座生產(chǎn)工廠沿著Olef小河蔓延千里。
這里，離比利時邊界不遠(yuǎn)處的埃菲爾國家公園的邊緣，約有超過1000人在全球領(lǐng)先的直縫焊接不銹鋼管制造商之一Schoeller的工廠工作。
自從25年前安裝了第一臺激光焊接系統(tǒng)， Schoeller Werk 便與羅芬激光建立了密不可分的合作關(guān)系。
Schoeller Werk: 一家歷史悠久，可靠穩(wěn)定的企業(yè)
Schoeller Werk 是一家位于海倫塔爾，有著200多年歷史的家族企業(yè)。
在進(jìn)入鐵制品領(lǐng)域后，首套TIG焊接線在1959年被投入使用，用于制造直縫焊接不銹鋼管。Schoeller Werk 發(fā)展迅速并向化學(xué)及儀器行業(yè)和設(shè)備制造行業(yè)出售它的管材。從1975年開始，隨著為汽車尾氣管制造的一系列鐵素體鋼管和奧氏體鋼管的投向市場，這家位于埃菲爾地區(qū)的公司很快進(jìn)入了汽車制造業(yè)市場，目前此業(yè)務(wù)占據(jù)大約50%的銷售額。首套系統(tǒng)投產(chǎn)57年后的今天，109個焊接工作站每年生產(chǎn)超過9000萬米的鐵管，2015年的銷售額約為2.2億歐元。
隨著汽車行業(yè)在20世紀(jì)80年代的不斷的發(fā)展，對于管材的需求量也在不斷地增加，同時為適應(yīng)更緊湊的車身需要對管材進(jìn)行折彎加工。由于TIG焊接管不適合此應(yīng)用，或者僅在某些特定條件下才能進(jìn)行折彎加工，激光作為一項新的技術(shù)便應(yīng)運而生 。激光焊接有許多優(yōu)點。焊接過程中的熱影響很小，這一點體現(xiàn)在狹窄的熱影響區(qū)、熔融時低金屬蒸發(fā)量、以及較小的合金元素的析出等方面。激光焊縫很窄，晶粒結(jié)構(gòu)精細(xì)，能夠承受較大程度的形變，通常不需要像TIG焊接那樣進(jìn)行熱處理，比起傳統(tǒng)的方式來說速度快了三倍多。
激光焊接前言
Hubert Reder 是Schoeller Werk 的老員工，擔(dān)任維修經(jīng)理一職，在此期間完成了他的工程研究。他的關(guān)于激光焊接管的論文引起了公司管理層的注意。Hubert Reder 回想起來說道：“我的研究以及論文被引起重視只能說它們出現(xiàn)的時機(jī)剛剛好。” Hubert每天騎著公司的自行車在各個廠區(qū)之間穿梭幾千米，同時也監(jiān)督激光焊接管的制造。
Reder笑著說，“那時，我們用可行性研究方式來檢驗所有的激光制造商以及他們的焊接工作站。說起來似乎有點怪，我們當(dāng)時選擇羅芬，只是因為他們的橫流激光器光束質(zhì)量最差。但這對我們來說十分有利，因為當(dāng)時我們的帶鋼邊緣比較粗糙，對于有著更好的光束質(zhì)量的激光來說還不夠。”
一臺型號為RS 8501的包含外光路系統(tǒng)的5000瓦DC激勵橫流式二氧化碳激光器首先實現(xiàn)交付。當(dāng)時，羅芬PWS型管材焊接系統(tǒng)的前期產(chǎn)品，配有專利的機(jī)械式焊縫跟蹤功能，已在過去10年內(nèi)得到行業(yè)高度認(rèn)可。
Stefan Ziesemer-羅芬的漢堡公司項目經(jīng)理在談?wù)?5年前的環(huán)境時，也有同樣的觀念：“剛開始的時候，羅芬與Schoeller Werk相互學(xué)習(xí)。”Stefan在開始接手首例管道焊接的項目之前，也只有一年的經(jīng)驗。Stefan說道:“正如Reder先生所說的，用激光來進(jìn)行管道焊接在當(dāng)時對我們來說都是一個新的領(lǐng)域。但是，我們共同應(yīng)對出現(xiàn)的問題與困難。”顯而易見的是，這個項目非常成功，Hubert Reder 與Stefan Ziesemer的工作伙伴關(guān)系持續(xù)至今，Schoeller Werk 的14個焊接工作站都配備了羅芬的激光產(chǎn)品。雖然對于90個TIG工作站來說激光系統(tǒng)的數(shù)量仍算是少數(shù)，但是18個激光系統(tǒng)的使用結(jié)果是使人信服的，每年激光系統(tǒng)生產(chǎn)與傳統(tǒng)系統(tǒng)生產(chǎn)的管材噸數(shù)相同。
隨著Schoeller Werk 的帶鋼邊緣準(zhǔn)備和對接精密度的提高，羅芬技術(shù)也不斷發(fā)展，DC系列的板條式二氧化碳激光器在當(dāng)時獲得了專利。自那以后，不僅在Schoeller Werk, DC激光器所謂的靜態(tài)氣體放電原理,成為了一種高效的激光解決方法，加上優(yōu)秀的光束質(zhì)量，成為流動氣體放電類激光器的替代品。Huber Reder解釋為何一直使用二氧化碳激光器到現(xiàn)在的原因時說道：“當(dāng)然，我們也在我們的實驗系統(tǒng)中測試了其他的技術(shù)，例如光纖激光器。但到目前為止，我們?nèi)匀皇褂枚趸技す馄?，并且獲得了更好的結(jié)果，滿足了我們的需求。”
剛安裝的系統(tǒng)采用新的6000瓦DC 060激光器和最新的管材焊接系統(tǒng)，替換了已經(jīng)使用17年之久的RS 880HF。伺服控制軸也將第一次在PWS管材焊接系統(tǒng)上被使用。同時，Schoeller Werk 正在制定一個目標(biāo)，把所有的加工參數(shù)記錄在一個數(shù)據(jù)庫里以提高生產(chǎn)過程的可重復(fù)性并且簡化系統(tǒng)操作流程。除此之外，在焊接環(huán)節(jié)的下游將增加焊縫檢測環(huán)節(jié)，并且在焊接工作站直接對加工參數(shù)進(jìn)行分析。埃菲爾地區(qū)的員工們似乎都對這個焊接工作站的新配置十分滿意。Hubert Reder說道：“焊接傳感器的簡單易操作設(shè)計，使用著名的Falldorf焊縫評估系統(tǒng)，為我們快速地投產(chǎn)鋪平了道路。”
Reder說：“對我們來說，這25年來，羅芬服務(wù)部的員工和項目經(jīng)理Stefan Ziesemer是我們非常好的合作伙伴。我們一同改良技術(shù)方案，使系統(tǒng)能夠適應(yīng)我們的需求。”埃菲爾的公司同時利用羅芬的培訓(xùn)中心在漢堡城市對員工們進(jìn)行培訓(xùn)，使他們能夠獨立維護(hù)和修理機(jī)器。 “合理的時間規(guī)劃和成本效益是極為重要的”，Reder補(bǔ)充道。接著，他看了看手表，示意下一場會議馬上就要開始了。
Schoeller Werk GmbH & Co. KG簡介
Schoeller Werk 是國際領(lǐng)先直縫焊接不銹鋼管的制造商之一。公司成立于1827年，總部位于埃菲爾的海倫塔爾，有超過1000名員工。
產(chǎn)品系列有TIG、激光焊接不銹鋼管、可選擇定制長度和固定長度的精密管和環(huán)型管。Schoeller Werk-追求創(chuàng)新的公司根據(jù)顧客和市場的需求，致力于不斷發(fā)展他的系統(tǒng)技術(shù)和擴(kuò)大產(chǎn)品范圍?，F(xiàn)代化的機(jī)械是制造高品質(zhì)產(chǎn)品的基礎(chǔ)。在這里，每年大約生產(chǎn)9000萬米的不銹鋼管，被廣泛應(yīng)用于汽車、工業(yè)和能源行業(yè)。從技術(shù)咨詢、專項產(chǎn)品開發(fā)、管材加工、質(zhì)量檢測，Schoeller Werk可為顧客提供從滿足需求到實現(xiàn)獨立物流一站式的全面服務(wù)。
ROFIN PWS管材焊接系統(tǒng)
ROFIN PWS 是一套用于管材和型材焊接的完整激光加工系統(tǒng)，集成了焊縫識別和焊縫跟蹤的傳感設(shè)備。
焊接傳感器在實時工作時，使用者可以觀察焊接過程并且使用集成的控制系統(tǒng)對焊接定位進(jìn)行自動校正，在每分鐘60米的速度下，定位誤差僅幾微米?？刂泼姘遄屗邢到y(tǒng)功能操作變得簡單明了?？蛇x焊縫檢測器也可以通過面板來進(jìn)行控制和監(jiān)管。
即使是客戶已有的系統(tǒng)，PWS的模塊式設(shè)計和標(biāo)準(zhǔn)化接口也讓現(xiàn)場集成變得更加簡便。
并且，成熟的光束控制系統(tǒng)在工業(yè)環(huán)境下依然進(jìn)行安全的操作。PWS幾乎不需要維護(hù)，即使在惡劣的工業(yè)環(huán)境下，不受油、污物、灰塵、潮濕和電子干擾的影響也能照常工作。
歸功于了PWS系統(tǒng)的模塊化設(shè)計，系統(tǒng)能輕松滿足顧客具體需要并適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境。PWS可以搭載不同的ROFIN激光光源，例如，F(xiàn)L系列的光纖激光器或是DC系列的板條式二氧化碳激光器都能夠根據(jù)顧客的需求做出最佳的解決方案。
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