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激光焊接机器人系统已越来越广泛地被应用于手机、笔记本电脑等电子设备的摄像头零件、LCD零件及微型电动机、微型变压器等零部件的焊接,还可用于液晶TV、数码照相机、航空航天制造、汽车零件制造等领域。
功率密度是激光加工中关键的参数之一。采用较高的功率密度,在微秒时间范围内,表层即可加热至沸点,产生大量汽化。因此,高功率密度对于材料去除加工,如打孔、切割、雕刻有利。对于较低功率密度,表层温度达到沸点需要经历数毫秒,在表层汽化前,底层达到熔点,易形成良好的熔融焊接。因此,在传导型激光焊接中,功率密度在范围在104~106W/cm2。
随着科学技术的不断发展,许多工业技术上对材料特殊要求,应用冶铸方法制造的材料已不能满足需要。由于粉末冶金材料具有特殊的性能和制造优点,在某些领域如汽车、飞机、工具刃具制造业中正在取代传统的冶铸材料,随着粉末冶金材料的日益发展,它与其它零件的连接问题显得日益,使粉末冶金材料的应用受到限制。在八十年代初期,激光焊以其特的优点进入粉末冶金材料加工领域,为粉末冶金材料的应用开辟了新的前景,如采用粉末冶金材料连接中常用的钎焊的方法焊接金刚石,由于结合强度低,热影响区宽特别是不能适应高温及强度要求高而引起钎料熔化脱落,采用激光焊接可以提高焊接强度以及耐高温性能。
在其他行业中,激光焊接也逐渐增加特别是在特种材料焊接中国内进行了许多研究,如对BT20钛合金、HEl30合金、Li-ion电池等激光焊接,德国开发出了一种用于平板玻璃的激光焊接新技术。
20世纪90年代,我国焊接界把实现焊接过程的机械化、自动化作为战略目标,已经在职各行业的科技发展中付诸实施,在发展焊接生产自动化,研究和开发焊接生产线及柔性制造技术,发展应用计算机辅助设计与制造;药芯焊丝由2%增长到20%;埋弧焊焊材也将在10%的水平上继续增长。其中药芯焊丝的增长幅度明显加大,在未来20年内会超过实芯焊丝,终将成为焊接中心的主导产品。
焊接过程控制系统的智能化是焊接自动化的核心问题之一,也是我们未来开展研究的重要方向。我们应开展佳控制方法方面的研究,包括线性和各种非线性控制。具代表性的是焊接过程的模糊控制、神经网络控制,以及系统的研究。