機器人最新焊接技術及應用

1、1聯(lián)盟并立聯(lián)盟并立 共同成長共同成長機器人機器人 最新焊接技術及應用最新焊接技術及應用2聯(lián)盟并立聯(lián)盟并立 共同成長共同成長一、前言二、機器人TIG焊接系統(tǒng)三、機器人PLASMA焊接系統(tǒng)四、機器人LASER焊接系統(tǒng)3聯(lián)盟并立聯(lián)盟并立 共同成長共同成長隨著薄板及非鐵金屬材料之使用量日漸增加，且對于焊接質量要求提高，而MIG焊接已無法滿足，故有新焊接技術之研發(fā)，而機器人搭配這些新焊接技術，更能發(fā)揮其長處而達成：(1)工件焊接后變形少(2)無焊渣熔接(3)無填料熔接，減少后工程加工(4)焊接速度增加，效率提高4聯(lián)盟并立聯(lián)盟并立 共同成長共同成長5聯(lián)盟并立聯(lián)盟并立 共同成長共同成長TIG焊接為Tungs

2、ten Inert GasArc之簡稱，俗稱“氬焊”。基本上以氬氣(argon gas)或氦氣(helium gas)本身之惰性氣體(又稱不活性氣體）作為保護焊接施工中之鎢電極棒興母材之間所產生之電弧，使母材受高熱而溶融達到接合的目的。6聯(lián)盟并立聯(lián)盟并立 共同成長共同成長7聯(lián)盟并立聯(lián)盟并立 共同成長共同成長任何溶接材料以TIG焊接方式施工，其正確的選擇使用直流或交流電源是重要的，如果選擇錯誤，則難以得到良好焊接結果。銲接法之選定交流氬銲直流氬銲交流氬銲直流氬銲碳鋼鈦不銹鋼銅鎔鉏鋼青銅鋁黃銅鋁鑄物註：1. 最適合，適合。2. 直流氬銲為直流正極位(DCSP)，即母材接正極。8聯(lián)盟并立聯(lián)盟并立 共

3、同成長共同成長鋁合金TIG焊接，采用交流電源之原因。項目交流直流正極性直流反極性極性及滲透性清潔作用良好沒有非常良好電弧長度適正短長電極直徑普通細徑為佳較粗必要母材50%70%30%電弧熱量電極50%30%70%9聯(lián)盟并立聯(lián)盟并立 共同成長共同成長T(Tungsten)鎢電極，即非消耗性之電極。 (1)純鎢電極棒 (2)含釷(Thorium)鎢棒 (3)含釷鎢通常在直流TIG焊接方式中，以含有釷成份之鎢棒易于起弧，于焊接過程中電弧較為穩(wěn)定，亦不易耗損。在鋁或鋁合金材料之交流TIG焊接時，則以純鎢電極棒為佳，因焊接中鎢棒之前端將形成適當之圓滑，TIG焊接電弧較穩(wěn)定，如含有釷元素棒則先端易形成粗糙

4、，產生偏弧現(xiàn)象。電極與焊接電流之關系，如表所示。10聯(lián)盟并立聯(lián)盟并立 共同成長共同成長11聯(lián)盟并立聯(lián)盟并立 共同成長共同成長鎢電極棒先端之形狀，對于焊接作業(yè)性是有影響，而其形狀是配合焊接極性來使用，如圖(C)為使有用直流正極性(CDSP)，通常先端研磨約4560,如圖(B)因使用直流反極性(DCRP)，其電弧熱量占三分之一集中在鎢電極，使用電極徑稍大為宜，且不宜研磨太尖。圖C是使用交流焊接。12聯(lián)盟并立聯(lián)盟并立 共同成長共同成長保護氣體之流量將直接影響焊接質量好壞，過量的流量造成浪費，并增加焊接成本，不足流量將導致焊接不良，其關系如圖。13聯(lián)盟并立聯(lián)盟并立 共同成長共同成長14聯(lián)盟并立聯(lián)盟并立

5、 共同成長共同成長15聯(lián)盟并立聯(lián)盟并立 共同成長共同成長16聯(lián)盟并立聯(lián)盟并立 共同成長共同成長17聯(lián)盟并立聯(lián)盟并立 共同成長共同成長低脈波TIG焊接，除在外觀呈現(xiàn)鱗片且完整的焊導，對于全姿勢焊接及板厚度都可完成完義焊導，其基本四組焊接要件如表所示18聯(lián)盟并立聯(lián)盟并立 共同成長共同成長19聯(lián)盟并立聯(lián)盟并立 共同成長共同成長PLASMA焊接與TIG焊接相同，都是使用鎢棒作電極，且保護氣體也是使用氬氣，與TIG焊接不同處(如圖所示)，在于鎢電極與遮護罩之間設有銅制的水冷噴嘴(也稱為INSERT TIP)，噴嘴與電極間產生電弧(稱為先導電弧)，氬氣流動于此電弧中(此時氬氣稱為作動氣體或先導氣體）而產生

6、電漿氣，電漿氣通過水冷噴嘴的尖端小孔(口徑0.85.0mm，依電流值而異），由于熱數(shù)束效果而形成高能量密度的電弧并達到母材。20聯(lián)盟并立聯(lián)盟并立 共同成長共同成長LASMA電弧柱與TIG電弧柱比較如圖，弧徑較細、弧寬較窄，因此熱集中度高，熔滲深度深，而且不管是焊接或切割，加熱寬度(焊接寬度)與熱影響區(qū)的寬度均較窄，母材變形也極小。21聯(lián)盟并立聯(lián)盟并立 共同成長共同成長22聯(lián)盟并立聯(lián)盟并立 共同成長共同成長TIG焊接之實用最小電流為10A，即使使用短電弧焊接也無法以以下電流來焊接，然而PLASMA電弧電流可低至20mA，因此對于箔類等薄板的焊板也是可能。23聯(lián)盟并立聯(lián)盟并立 共同成長共同成長PL

7、ASMA焊接鎢電極棒之選擇與鎢電極棒之尖端削法與電流關系，如表所示。24聯(lián)盟并立聯(lián)盟并立 共同成長共同成長25聯(lián)盟并立聯(lián)盟并立 共同成長共同成長PLASMA焊接水冷噴嘴孔徑與容許電流之關系。26聯(lián)盟并立聯(lián)盟并立 共同成長共同成長PLASMA焊接噴射距離與焊接電流關系如圖。圖中上側的線是代表穿孔焊接的適當距離界限，大側的線則代表舐焊的遉當距離。若使用焊線填料填料時則采用較長距離。27聯(lián)盟并立聯(lián)盟并立 共同成長共同成長PLASMA焊接時作動氣體流量與被焊材板原之關系如圖；作動氣體是由水冷噴嘴中(亦即焊槍的中心)噴出所以也稱為中心氣體。一般都使用氬氣；且與被焊材質無關，作動氣體流量與被焊材板厚有關。

8、28聯(lián)盟并立聯(lián)盟并立 共同成長共同成長PLASMA焊接遮蔽氣體種類及組成與被焊材質關系如圖，PLASMA焊接的遮蔽氣體種類及組成對電弧的形狀，入熱及熔融金屬性有很大影，為使熱收束效果增強，可添加氫氣。對于不適合添加氫氣的被焊材則可以氦氣代替。但若以氦氣作為遮蔽氣體則遮蔽氣體總流量必需增加。焊接軟鉬時可添加適當?shù)腃O2氣，可使熔融金屬流動性增加，焊道更美觀，特別是對于經過滲碳處理材料之焊接，添加CO2也有防止焊接龜裂的效果。29聯(lián)盟并立聯(lián)盟并立 共同成長共同成長30聯(lián)盟并立聯(lián)盟并立 共同成長共同成長電漿焊接與TIG,MIG焊接之成本比較：31聯(lián)盟并立聯(lián)盟并立 共同成長共同成長32聯(lián)盟并立聯(lián)盟并立 共同成長共同成長雷射是一種將電能轉換為光能的振蕩放大裝置。由于具有同相位，單一頻率以及高強度等特性，雷射經過光學系統(tǒng)聚進后，便成為一狹窄且能量密度相當高之光束，可應用于各項材料之精密加工制程，其中包括焊接、切割、鉆孔等。33聯(lián)盟并立聯(lián)盟并立 共同成長共同成長工業(yè)上常用的雷射有兩種，其一是以二氧化碳分子為媒介的氣體雷射(CO2雷射，波長10.6m)，另一種是銣(Nd)離子為媒介