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埃馬克激光技術公司的 ELC 6：完善轉子（zǐ）軸的（de）焊接工藝

2023-11-9 來源：埃馬克作（zuò）者：-

電動汽（qì）車的銷（xiāo）量正在不斷攀（pān）升（shēng），而且在全（quán）球（qiú）範圍內增速迅猛。例如，據國際能源機構（IEA）估計，今年將售出 1400 萬輛電動汽車，與（yǔ）前一年（nián）相比，銷量增長了 35%。因（yīn）此，電動汽車在整個汽車市場的份額已接近五分之（zhī）一。

因此，轉子軸等電機核心部件的生產正成為生產計劃人員關注（zhù）的焦點。他（tā）們正在尋找 "來（lái）自單（dān）一來源 "的創（chuàng）新解（jiě）決方案，通過這些解決方案，可以特別高效、可靠地加（jiā）工出（chū）更多數量的部件（jiàn）。埃馬克激光技術公司目（mù）前正在（zài）以其 ELC 6 激光焊接機在市場上（shàng）樹立榜樣：在這台機（jī）床中（zhōng），緊湊地集成了轉子（zǐ）軸的壓裝、預熱和焊接工藝，其轉台係統確保了最佳的節拍時（shí）間。

圖（tú） 1：ELC 6 是專為轉子軸的高性能生產而開發的。

由於采用中（zhōng）空結構，轉子（zǐ）軸重量輕（qīng），材（cái）料（liào）成本低，因此組（zǔ）件設計自由度高（gāo），在這些因素的支持下，裝配式轉（zhuǎn）子軸在電動（dòng）汽車領域取得了進（jìn）步。同時（shí），由（yóu）於現在的轉速可高達 20,000 rpm，因此電機的 "心髒 "必（bì）須承受特別高的負荷。例（lì）如，與內燃機的凸輪軸相比，這一數值（zhí）要高出許多倍！因（yīn）此，裝配轉子軸的生（shēng）產始終與製造公差有關，即使是最小的不平衡也（yě）必須不惜一（yī）切代價避免，因為這會危（wēi）及電機的使用壽命（mìng）。此外，生產過程還必須保證部件的高度穩定性。

在這樣的背景（jǐng）下，麵對不斷擴大的市場，如何才能建立起高效的生產，並在（zài）保證工藝安全的情況下實現數量的增長呢？這個問題的答案之一（yī）就是（shì）埃馬克激光技術公司的創新技術，因為這家位於（yú）阿倫附（fù）近霍伊巴赫市的公司已經（jīng）在激光焊接方麵取得了令人印（yìn）象深刻的成功，而激光焊接在 "製造 "兩部（bù）分轉（zhuǎn）子軸（zhóu）時是不可或缺的。

所有領先的汽車製造商都在不同的應用（yòng）領域使用了縮寫（xiě）為 "ELC"（埃馬克激光焊接單元）的相關係統。成功的關鍵在於作為係（xì）統供應商的高水（shuǐ）平能力：埃馬克激光技術公司了解相關部件的整個生產流程，並在此基礎上開發完整的工藝鏈。因此，在客戶方麵，新建或擴建現有生產設施的規劃工（gōng）作大大簡化。此外，整個工藝流程以埃馬克的模塊化（huà）設備結構為基礎，其中包（bāo）括大量經過驗證（zhèng）的組件。這（zhè）就是為（wéi）什麽（me）這些設備及（jí）其工藝在每個細節上都異常穩定和高效的原因。

快速變化中的所有（yǒu）流程

一段（duàn）時間以來，德國南部的激光專家們正（zhèng）是將這種品質帶入了裝配轉子軸的（de）生產中。ELC 6 設備是這一過程的核心，它是連接兩半部件的高效解決方（fāng）案，工件抓（zhuā）取、預熱、壓裝以及焊接都是通過轉台快速、完美地進行的。激光束能量（liàng）精確、集中，焊接速度（dù）快，焊接部（bù）件變形小。該（gāi）設備專為帶有圓周焊縫的動力總成部件而開發，從細節中就（jiù）能看出其性能：

. 在將單個工件裝（zhuāng）入 ELC 6 之前，要對工件進行激光清洗。為此，埃（āi）馬克激光技術公司提供了 LC 4 激光清洗機，它（tā）可（kě）以與 ELC 6 完美連接，從而確保生產線的無縫集成。

圖2：裝載（zǎi） LC 4 激光清（qīng）洗機，對部件進行激光清洗可確保焊接（jiē）的完美條件。

. 在 ELC 6 的下一步（預熱和壓（yā）裝）中，感應技術首先要確（què）保部件達到理想的加工溫度，然後（hòu）再將兩個部件連接在一起。

. 焊接前（qián），要檢查焊縫位置並重（chóng）新調整部件位置。對輪廓進（jìn）行精確掃描（miáo），並將數據傳送給焊接光學（xué）係統和數控軸。

. 在隨後的焊接過程中，垂直布置的工件會旋轉，而激（jī）光光學鏡組隻向工件徑向移動。因此，聚焦能量（liàng）的焊（hàn）接過程實際上是從（cóng）側麵在圓周焊縫處進（jìn）行的。高溫測溫計可（kě）控製焊接過程的溫度。

. 焊接完成後，通過轉台的旋（xuán）轉運動將工件運出機床，並由機器人下料（liào）。

圖3：桁架機械（xiè）手從自動化係統中取出單個零件，並將其（qí）放置在 ELC 6 的轉台上。

總之（zhī），這種解決方案具有極高的生產（chǎn）速度（dù）--這主要是因為帶有旋轉工作台（tái）的機床在焊接過程中進行上料和下料（因此與生產時間同步）。此外，各個子過程完（wán）全同步。固定光學鏡組/移動工件 "原則確（què）保了高水平的運行可靠性。此外，埃馬克激（jī）光技術公司在技術、輸（shū）出和自動化方麵為客（kè）戶設計了非常靈活的解決方案，在 ELC 6 中可（kě）以加工最大高度為 300 毫米的工（gōng）件。

圖4：在焊接（jiē）過程中，垂直排列的工件會旋轉。精確計量的（de）激（jī）光束能量（liàng）可實現高（gāo）速焊接。

一（yī）站式整體解決方案

原則上，埃馬克在這一應用領域擁有全麵的技術組合，因為機床製造商已經開發出了各種解決方案，例如轉子軸和轉子包組件的後續裝配，以（yǐ）及該（gāi）組件的高精度車削。這（zhè）同樣適用於在焊接前對兩個單獨的轉（zhuǎn）子軸部件進行車削、齒形加工和磨削。在自動（dòng）化技術（shù）方麵，埃馬克可（kě）根（gēn）據客戶的要求確保機床之間的運輸（shū）。例如，可以使用桁架機械手、料倉、輸送料道（dào）或埃馬克自己的 TrackMotion 搬運係統。最終為客戶提供完整的解決方案。埃馬克是客戶在規劃、實（shí）施和服務過程中唯一需要聯係的合作夥伴。技術能力和經驗保證了完美的（de）工藝鏈，速度極快，安全性高。

圖5：內置（zhì）轉子軸為開發人員提（tí）供了（le）極大的設計自由度。

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