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通快激光环芯可调专利技术让热交换器厂商高“枕”无忧

国际金属加工网 2022年01月04日

本文源于最新一期通快激光杂志《激光界》即 Laser Community,《激光界》是通快面向客户出版的期刊杂志,旨在为阅读者提供包括:新闻、行业报告和有关激光技术领域最新成就及其应用的分析文章等内容,如您想阅读更多文章可以点击下载

本文通过采访 Rodomach 公司首席执行官 Roel Doornebusch 先生来向读者解读了为什么 Rodomach 公司在制造枕头板即热交换器方面可以做得如此优秀的原因。Rodomach Speciaal machines B.V.(Geur tsen 集团)是一家总部位于荷兰城市德文特为各行业生产激光焊接系统和机器人的公司。

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Q:Doornebosch 先生,你生产的激光焊接系统可以将两块平板焊接在一起,难点在于什么呢?

A: 问题的难点在于我们需要用一条连续不间断的焊缝或者数千个圆形的焊缝,将板材快速的焊接在一起。所有的焊缝都要求完全密封不漏水。

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Q:为什么要完全密封呢?

A: 因为随后成品板要被充满水并承受高达 500bar 的压力,需要通过在高达 500bar 的压力下将其抽满水而膨胀!

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Q:有点像一个气垫吗?

A: 是的,或像是一个充气枕头。这就是为什么我们把这些凹陷的板称为 "枕头板"。它们是一种特殊的热交换器。

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Q:这些会用在哪里呢?

A: 枕头板可用于制造容器、锅炉或坦克。通过使热的或冷的液体在容器壁上循环,你可以加热或冷却内容物。枕头板被用于制药石油化工行业、食品和饮料行业,它们甚至可以被用作汽车电池的冷却元件。这项技术并不新鲜,实际上也很简单,但随着人们意识到这种热交换器需要的材料相对较少,并且比管状热交换器等更能有效地完成工作,就变得越来越受欢迎。因此,这些 "钢制气垫 "的市场正在蓬勃发展!

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Q:制造过程中最棘手的部分是什么?

A: 那就是焊缝的数量和高质量标准,再加上“枕头板”往往比气垫床大得多。它们可以大到 2.2 米宽,20 米长,这么大的零件很容易达到 10000个圆形焊缝。最重要的是哪怕一个焊缝开裂,制造商就不得不手动修理,这就增加了客户的成本。如果板材在组装后才被充压,那么无裂纹的焊缝尤其重要。整个过程必须是流畅可靠的。

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Q:即便如此,我们仍然只是在谈论将两块平整的金属板焊接在一起......

A:是的,但这并不像听起来那么简单。零件有时非常大,而金属板可能非常厚。这就带来了挑战。机器运行的时间越长,金属板的温度就越高。如果不加以控制,这将导致下层板的焊接深度变化。所以我们需要保持焊接深度的稳定性。

所以我们在这个过程中需要对板材进行冷却。另一个挑战是,板材也并不是完全平整的。为了保持激光光学元件和金属表面之间的恒定距离,系统需要不断测量焦距并自动调整。同时确保两块板之间没有空气也是至关重要的。我们通过使用带有伺服技术的夹紧装置来解决这个问题,该装置可以精确控制夹紧力。有的公司使用液压装置,但不是很可靠。当然这些也离不开优质的激光器。

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Q:贵司用的是什么种类的激光器?

A:用的是通快碟片激光器,从表面上看,这没有什么特别之处。但我们是第一个将环芯可调 BrightLine weld 选项用于这种应用的公司。这有助于我们显著提高焊接速度。同时第一次,它还为我们提供了一种经济实惠的方式来焊接更厚的板材,同时保持质量并尽量减少飞溅。这在以前是不可能的,因为这需要比 3.2 千瓦更高的激光功率,而更高的功率输出会导致一个不稳定的焊接过程,产生更多的飞溅。通快通过开发一种特殊的激光光缆来解决这个问题,这种光缆可以实现最佳的功率分配,并确保材料以可控的方式加热,即使是在高速状态下。因此,我们得到了快速、深入的焊接,同时没有飞溅,这就是环芯可调 BrightLine weld 的魅力所在。

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Q:这听起来像是热交换器行业的一场革命!

A:是的,它确实削减了生产枕头板的成本。过去需要两台机器的工作,现在只需一台机器就能完成。并且我们也可以使用更厚的板材。因此是相当具有革命性的~

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(激光市场部 通快)

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