图1 ELC 250 DUO紧凑型激光焊接机，用于加工差速器壳。ELC DUO型的设计特点是具有两个主轴，这两个站点的操作允许在主加工操作时同时进行上、下料工作主轴的运行

对传动零部件的优化制造主要有两个方面，一方面是对部件本身进行优化，例如在质量和重量方面，另一方面是对制造工艺进行改进，以减少零部件的加工成本。在这两种情况中，采用激光焊接技术，特别是采用 ELC 250 DUO激光焊接机可以获得决定性的优势。

难题是将环形齿轮连接到差速器壳上，替换环形齿轮和差速器壳之间的“传统”的螺纹连接有两个关键的卖点是显而易见的，即较低的重量和较低的成本，这两点足以唤起车轿驱动器制造的兴趣。对于汽车驱动装置来说，经过焊接的差速器节省的重量大约为 0.6～1.2 kg 。当考虑到需要更加少量的材料并消除金属切削加工、装配工作以及必要的高强度螺栓时，成本节约就不言而喻了。

图2 用激光焊接联接差速器壳和环形齿轮可以使部件的重量减少大约 1.2 kg

将环形齿轮连接到差速器壳上

需要满足什么特殊要求呢?开始时，涉及不同的金属材料。差速器壳是由铸造材料制成的，而环形齿轮是表面硬化钢。由于该材料的硬度，铸件焊接始终是一个关键的工艺过程，所以焊接工艺就必须适应每个特定部件的要求，不能提供一刀切的尺寸。另一个难题来自于差速器壳早期的装配工作。前面的制造步骤造成的污染物(油、装配油泥等)可能妨碍焊接，从而导致在焊缝中出现裂纹。因此清洁焊接区域很有必要。这同样适用于环形齿轮，其通常事先涂抹磷酸盐涂层。这对焊接工艺造成很大麻烦，因此必须首先清理其焊接区域。

ELC 250 DUO是工艺过程的核心

EMAG Automation已交付了20多套系统，用于连接和激光焊接差速器，每套系统都与客户的自动化、灵活性、布局和工艺流程的具体要求完美匹配。每套系统的核心设备就是ELC 250 DUO 激光焊接机，同样是由EMAG Automation研发和制造。当你看到 ELC 250 DUO时，你首先注意的是双工作区。该机的双主轴设计使整个系统符合一贯重视生产力的设计。 ELC 250 DUO的自上料工作主轴采用 EMAG特有的拾取技术。拾取主轴具有多种优势，一方面该技术允许使用固定的光学装置，因为它是移动的部件，而不是工装。另一方面，上料和下料工作可以与加工操作并列进行，从而减少闲置时间。另外，也不应低估固定的光学装置在安全性和可靠性方面的优点。激光器总是指向机床的内部，最大限度地保护用户安全。固定的光学装置同时具有昀佳的工艺稳定性，因为整个激光系统及其全部运行的组织工作仅需要设置一次，以后无需更改。优点非常显著：操作安全、易于维护。

光学系统非常简单而稳固。当与 EMAG在机床结构方面的专业知识结合在一起时，会使制造系统非常的精确和稳定，这已通过一些用户反馈的信息一再得到验证。因此这就是进行可靠的大批量生产过程的重要基础。

因而产生的高级的光束引导和局部真空萃取，防止光学元件在焊接过程中受到污染。作为激光器， ELC 250 DUO可以安装最新的激光技术，可以极大地满足零部件和客户的技术要求。还应注意的是，虽然加工是在 ELC 250 DUO中的两个站点上进行的，但只需要一个激光源。激光束在两个焊接站点之间简单地进行前后切换。两套聚焦光学元件之间的激光的切换由一个激光束转换开关控制，以便充分利用激光，提高激光焊接系统的生产率。机床的高精度，以其高灵活性和选项功能(附加的传感器、刷子、测头等)使整个系统在市场上取得巨大的成功。

由 EMAG制定的行业标准

开发过程是 EMAG提供的服务项目的组成部分。每种工件都是不同的，每位客户都有各自不同的要求。“我们采用激光焊接加工差速齿轮的制造理念已经成为行业标准，为此我们感到非常自豪。” EMAG自动化有限公司总经理 Andreas Mootz说，“EMAG Automation不单纯是最先进的激光焊接机的制造商，我们首先是全部生产系统的开发者，并且多年以来，我们的这些系统已经在市场上取得了巨大成功。”

EMAG Automation为客户提供特定的加工解决方案，用于动力总成部件和转向轴、凸轮轴的激光焊接的各个方面，以及其他汽车零部件。EMAG Automation认为自己作为一个 “交钥匙供应商”，不仅要着眼于焊接工艺和激光焊接机，而且还要着眼于集成自动化和部件的工作物流、夹紧装置、部件的清洁，甚至是EMAG自己的超声波检测技术运用在全部的制造系统中，以便使激光技术在汽车行业中得到更多的利用。

激光焊接的优点是功率密度高、工序效率高、热应力较小，因此零部件的变形也极小、工件稳定性高以及使用最先进的固态激光器。