隨著金屬制品的應用越來越廣，金屬焊接的需求量隨之大幅增加，傳統(tǒng)的焊接技術(shù)已越來越難滿足實際上的需求。而近年來激光技術(shù)的快速進步使得激光在工業(yè)金屬加工上的優(yōu)勢愈發(fā)凸顯，將激光優(yōu)勢與金屬焊接相結(jié)合的技術(shù)應用也一直在進行著新的挑戰(zhàn)。
針對當前激光焊接出現(xiàn)的質(zhì)量與焊縫表面出現(xiàn)的問題，IPG推出一款Wobbler搖擺焊接頭。這款焊接頭結(jié)合了激光光束擺動與焊縫追蹤技術(shù)，當焊縫位置發(fā)生變化時，能夠調(diào)整焊接頭的橫向位置，并且在高反材料上也能提供優(yōu)越的焊接品質(zhì)。標準焊接頭被設(shè)計成將準直的激光束聚焦到所需的光斑尺寸，并在光束傳輸過程中保持光束路徑呈靜態(tài)，在焦平面上呈現(xiàn)一個靜態(tài)光斑。這種標準配置導致每種設(shè)置僅限于面向特定的應用。相比之下，搖擺焊接頭在標準焊接頭內(nèi)整合了掃描振鏡技術(shù)，通過用內(nèi)部反射鏡來移動光束，焦斑不再是靜態(tài)的，并且可以通過改變各種圖案的形狀、振幅和頻率來動態(tài)地調(diào)節(jié)，根據(jù)光斑尺寸、擺動直徑和線性焊接速度提供最佳結(jié)果的頻率設(shè)置。并且，這種焊接技術(shù)與標準的同軸噴嘴和輔助氣體裝置兼容，這能夠抑制焊接時產(chǎn)生的金屬蒸氣，并有助于抑制等離子現(xiàn)象，控制熔渣飛濺產(chǎn)生。
當使用較小的激光光斑時，這種擺動焊接方法的益處更加明顯。在使用近紅外（NIR）波長時，較小的光斑實現(xiàn)了巨大的功率密度，克服了諸如銅、鋁等材料的高反射率，從而形成具有寬加工窗口的穩(wěn)定狀態(tài)，并且在使用最佳擺動參數(shù)時，避免了氣孔和裂紋的產(chǎn)生。這為紅外光纖激光在電動汽車和電池制造領(lǐng)域開辟了新應用。
此外，不同的金屬材料制造商經(jīng)常需要焊接各種不同零件，這需要焊接設(shè)備具備一定的靈活性來滿足每個零件的特殊要求。改變擺動直徑可以改變焊接寬度和熔深，而不需要改變?nèi)魏蔚墓鈱W配置或光斑大小。對于恒定的能量輸入，隨著擺動幅度的增加，焊縫形狀從傳統(tǒng)的釘子頭形狀變?yōu)榫匦?。這種允許定制化控制的焊接橫截面可用于高功率電池組的電池連接器焊接中，能產(chǎn)生較大的焊接接觸面積，從而減少焊接接頭中的電阻，并提供良好的機械連接性能。
而在以重迭方式焊接異質(zhì)材料時（如銅和鋁），可以通過控制熔深來控制材料的稀釋率。通過下層金屬薄片的淺熔化，熔融材料的量可以減少到最小，并且可以控制稀釋以減少金屬間化合物的產(chǎn)生，并且無須使用填充材料。
一般傳統(tǒng)的激光焊接需要高精度的夾具，但在很多情況下，所焊零件并未真正夾到理想位置。光束擺動技術(shù)可以大大降低對這些待焊料件的裝夾要求，搖擺焊接可接受的焊縫間隙和偏移是一般激光焊接要求的2～3倍。
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