图1  激光焊接电缆外皮

激光已经成为了一种工业加工手段，用它来加工各种形状、各种壁厚的碳钢、不锈钢和有色金属都能获得非常理想的效果。基于激光的特性，激光成为了焊接管材、型材，以及加工锯带的理想选择。持续、高质量焊接管材和型材对生产者来说意味着高效率和低成本。

从1994年开始，通快开始将CO2激光器用于不锈钢管的焊接，焊接速度高达80m/min。由于CO2激光束的特殊形状，使获得大深宽比焊缝成为了可能。采用激光焊接时，焊缝宽度最宽只有0.5mm。而在管材内部，焊缝宽度更小。很高的焊接速度，很少的热输入，带来的结果是变形很小。激光焊接的稳定性很高，这就保证了在一定板厚范围内的管材、型材可以连续、高质量地完成焊接生产。目前，激光已经成为径宽比大的管材和型材生产的理想之选。

复杂型材的焊接

与传统焊接方法不同，不同的焊缝形状恰恰证明了激光焊接卓越的加工效果。如角焊缝，或需要填充材料来加强的搭接焊缝，采用激光焊接加工可以得到很大的接合面。

对于对接接头，激光束直接穿透板材，并将它们焊接在一起。焊接对接焊缝时，采用深熔焊，焊接强度主要由母材厚度决定，这样得到的机械强度最大。这也是为什么激光焊可以用来焊接高压管（IHF）的原因。

图2  激光焊接医用注射器上的皮下注射针

激光焊接可以灵活适应多种焊接接头形式，这也使激光焊成为了焊接复杂型材的首选。即便是带涂层的材料，多层搭接接头，均可使用激光焊接。这也开创了新型成型的方式，由此，型材便可立即进一步加工。高加工速度，可靠的加工稳定性和很少的焊接飞溅成就了激光焊接型材的经济与高效。

CO2激光器一般可获得深且窄的焊缝，有时也根据钣金厚度要求尽可能得到较宽焊缝，例如焊接管壁厚在0.1~0.5mm之间的电缆外皮或薄管材等。

对于这种加工方法，通快的TruLaser Cell 1100配备了一台固体激光器。固体激光有良好的光斑形状，波长为1064nm，它能优化热传导焊接，不仅能加工不锈钢和铝，还能加工铜或金等有色金属。在用激光进行热传导焊接时，材料的热扩散依旧很小，这能大大地提高效率，因为几乎所有的能量都被用到了焊接中。焊缝有着洁净、高质量并且光滑的表面。

高效地生产短型材

激光器和TruLaser Cell 1100都能高效地生产短型材。进入生产工厂一探究竟，你会发现短型材不是连续生产出来的，而大多是以6m或12m的小段生产的。这里，多样化的型材只需几个基本的条件就能生产出来。

通快开发了专门用于优化管材和型材焊接的激光系统——TruLaser Cell 1100产品系列，能满足各种需要，操作安全、简单。对于新用户来说，TruLaser Cell 1100也是激光焊接管材和型材的理想选择。

图3  TruLaser Cell 1100 TC，CO2激光器集成到光路中

TruLaser Cell 1100产品系列占地面积虽小，但却能提供用户所需的所有东西：激光，装有焊接头的光路系统和各种不同的轴以确保焊接区域的可达性。TruLaser Cell 1100可选配CO2激光器或固体激光器。在TruLaser Cell 1100 TC上，激光器直接集成到机器外壳上；TruLaser Cell 1100 T的激光器能独立放置在工作台之外。激光光束从另一处耦合到光路中。

TruLaser Cell 1100 T/TC的光路系统能直接装配在生产线上。它的焊接头安装在加工方向的轴上，通过电动机驱动的滑块可实现位置调节，以得到最佳焊接区域。用于高度调整的电动机驱动Z轴，将焊接头在最短时间内重新定位，以适应不同直径的管材。多种焊缝跟踪系统可供选择，这样即便焊缝不规则，也能始终确保光斑一直在焊缝上。这样就满足了焊缝一次成型的要求，甚至可放在可见区域。

TruLaser Cell 1100 P/PC有着TruLaser Cell 1100 T/TC一样的功能结构，它的电动机驱动X轴能横向调整加工头的位置。这样生产不同宽度的型材时能根据焊缝位置灵活调整焊接头。TruLaser Cell 1100 P/PC在加工头上也有回转轴，这样就能调整光束的入射角度，适应不同的焊缝位置。这意味着激光光束不必总垂直在型材表面上，也可以从任何角度焊接工件。电动机驱动的Z轴在高度上调整焊接头，使机器能适用于不同种类的型材。如果想在同样的工作位置需要更深的焊缝，那么也就有了更多的解决方案。与高功率CO2激光器相结合，在同一个焊接位置可实现焊接深度跨越几毫米，甚至穿透几个钣金叠层。激光焊接管材和型材的典型行业包括建筑技术，汽车技术和医疗技术等行业，这些行业一般对精度、质量和安全要求很高。

图4  焊缝跟踪系统TRUMPF Seamline

在线监测及跟踪系统

激光焊接时的光斑位置对焊接质量的影响非常大，特别是对接焊缝。这就是为什么通快研发了焊缝检测和跟踪系统Seamline。传感器系统探测缝隙并自动将焊接头调整到焊接区域。缝隙偏差可通过机械或光学方式检测，并可在实时SPS的帮助下调整焊接位置。

对于一些管材和型材的焊接，希望用一台激光器服务于多个工作台，这可以通过通快的 LaserNetwork实现。此功能在使用固体激光器时，激光通过光纤传送到加工镜头上。激光器可独立安装在系统之外，最多可配6根输出光纤。CO2激光器同样可以通过分光组件和光闸高效地把激光分配给多个工作站使用。

通快的系统和所有的组件都是为连续焊接而设计的。所有的反射镜和镜头都是水冷型且恒温工作的。激光器为不停机操作而设计。传感器会探测焊缝偏差，相应调整镜头，保证持续最优焊接效果。即便出现停机情况，也可以通过TelePresence功能进行快速可靠的在线诊断。