由于混合動(dòng)力、純電動(dòng)汽車或燃料電池驅(qū)動(dòng)的不斷發(fā)展，機(jī)動(dòng)車性能的未來(lái)道路充滿了令人興奮的可能性。唯一可以肯定的是這樣的發(fā)展前景充滿了各種變化，而這一變化的發(fā)展未來(lái)需要各工業(yè)行業(yè)靈活的及時(shí)響應(yīng)。除了這些重大發(fā)展，很多對(duì)新產(chǎn)品的成功至關(guān)重要的小的變化也不斷地發(fā)生。因此無(wú)論采用哪種形式的能源作為驅(qū)動(dòng)動(dòng)力，像差速器這種傳統(tǒng)零部件在未來(lái)將被繼續(xù)生產(chǎn)制造。EMAG提供差速器的各種形式的加工解決方案。特別令人感興趣的是以 EMAG 激光單元10 ELC 250 DUO 為基礎(chǔ)的激光焊接系統(tǒng)，它將差速器殼體與環(huán)形齒輪焊接到一起。對(duì)傳動(dòng)零部件的優(yōu)化制造主要有兩個(gè)方面：一方面是對(duì)部件本身進(jìn)行優(yōu)化，例如在質(zhì)量和重量方面，另一方面是對(duì)制造工藝進(jìn)行改進(jìn)，以減少零部件的加工成本。在這兩種情況中，采用激光焊接技術(shù)，特別是采用 ELC 250 DUO 激光焊接機(jī)可以獲得決定性的優(yōu)勢(shì)。
難題：將環(huán)形齒輪連接到差速器殼上
替換環(huán)形齒輪和差速器殼之間的“傳統(tǒng)”的螺紋連接有兩個(gè)關(guān)鍵的賣點(diǎn)是顯而易見(jiàn)，即較低的重量和較低的成本：這兩點(diǎn)足以喚起車轎驅(qū)動(dòng)器制造的興趣。對(duì)于20 汽車驅(qū)動(dòng)裝置來(lái)說(shuō)，經(jīng)過(guò)焊接的差速器節(jié)省的重量大約為 0.6 至 1.2 kg 。 當(dāng)考慮到需要更加少量的材料并消除金屬切削加工、裝配工作以及必要的高強(qiáng)度螺栓時(shí)，成本節(jié)約就不言而喻了。
需要滿足什么特殊要求呢？
開(kāi)始時(shí)，涉及不同的金屬材料。差速器殼是由鑄造材料制成的，而環(huán)形齒輪是表面硬化鋼。由于該材料的硬度，鑄件焊接始終是一個(gè)關(guān)鍵的工藝過(guò)程，所以焊接工藝就必須適應(yīng)每個(gè)特定部件的要求。不能提供一刀切的尺寸。另一個(gè)難題來(lái)自于差速器殼早期的裝配工作。前面的制造步驟造成的污染物（油、裝配油泥等）可能妨礙焊接，從而導(dǎo)致在焊縫出現(xiàn)裂紋。因此清潔焊接區(qū)域很有必要。30 這同樣適用于環(huán)形齒輪，其通常事先涂抹磷酸鹽涂層。這對(duì)焊接工藝造成很大麻煩，因此必須首先清理其焊接區(qū)域。
ELC 250 DUO - 是工藝過(guò)程的核心
EMAG Automation 已交付了20 多套系統(tǒng)，用于連接和激光焊接差速器，每套系統(tǒng)都與客戶的自動(dòng)化、靈活性、布局和工藝流程的具體要求完美匹配。每套系統(tǒng)的核心設(shè)備就是ELC 250 DUO 激光焊接機(jī)，同樣是由EMAG Automation 研發(fā)和制造。當(dāng)你看到ELC 250 DUO 時(shí)，你首先注意的是雙工作區(qū)。該機(jī)的雙主軸設(shè)計(jì)使整個(gè)系統(tǒng)符合一貫重視生產(chǎn)力的設(shè)計(jì)。ELC 250 DUO 的自上料工作主軸采用EMAG 特有的拾取技術(shù)。拾取主軸具有多種優(yōu)勢(shì)：一方面，該技術(shù)允許使用固定40 的光學(xué)裝置，因?yàn)樗且苿?dòng)的部件，而不是工裝。另一方面，上料和下料工作可以與加工操作并列進(jìn)行，從而減少閑置時(shí)間。另外，也不應(yīng)低估固定的光學(xué)裝置在安全性和可靠性方面的優(yōu)點(diǎn)。激光器總是指向機(jī)器的內(nèi)部，最大限度地保護(hù)用戶安全。固定的光學(xué)裝置同時(shí)具有最佳的工藝穩(wěn)定性，因?yàn)檎麄€(gè)激光系統(tǒng)及其全部運(yùn)行的組織工作僅需要設(shè)置一次，以后無(wú)需更改。
優(yōu)點(diǎn)非常顯著： 操作安全、易于維護(hù)。
光學(xué)系統(tǒng)非常簡(jiǎn)單而穩(wěn)固。當(dāng)與 EMAG 在機(jī)床結(jié)構(gòu)方面的專業(yè)知識(shí)結(jié)合在一起時(shí)，會(huì)使制造系統(tǒng)非常的精確和穩(wěn)定，這已通過(guò)一些用戶反饋的信息一再得到驗(yàn)50 證。 因此這就是進(jìn)行可靠的大批量生產(chǎn)過(guò)程的重要基礎(chǔ)。
因而產(chǎn)生的高級(jí)的光束引導(dǎo)和局部真空萃取防止光學(xué)元件在焊接過(guò)程中受到污染。作為激光器，ELC 250 DUO 可以安裝最新的激光技術(shù)，可以極大地能夠滿足零部件和客戶的技術(shù)要求。還應(yīng)注意的是，雖然加工是在ELC 250 DUO 中的兩個(gè)站點(diǎn)上進(jìn)行的，但只需要一個(gè)激光源。激光束在兩個(gè)焊接站點(diǎn)之間簡(jiǎn)單地進(jìn)行前后切換。兩套聚焦光學(xué)元件之間的激光的切換由一個(gè)激光束轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)控制，以便充分利用激光，提高激光焊接系統(tǒng)的生產(chǎn)率。
機(jī)器的高精度，以其高靈活性和選項(xiàng)功能（附加的傳感器、刷子、測(cè)頭等）使整個(gè)系統(tǒng)在市場(chǎng)上取得巨大的成功。
由EMAG 制定的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
開(kāi)發(fā)過(guò)程是EMAG 提供的服務(wù)項(xiàng)目的組成部分。每種工件都是不同的，每位客戶都有各自不同的要求。“我們采用激光焊接加工差速齒輪的制造理念已經(jīng)成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，為此我們感到非常自豪。” EMAG 自動(dòng)化有限公司的總經(jīng)理AndreasMootz 說(shuō)。“EMAG Automation 不單純是最先進(jìn)的激光焊接機(jī)的制造商，我們首先是全部生產(chǎn)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)者，并且多年以來(lái)，我們的這些系統(tǒng)已經(jīng)在市場(chǎng)上取得了巨大成功。”
EMAG Automation 為客戶提供特定的加工解決方案，用于動(dòng)力總成部件和轉(zhuǎn)向軸、70 凸輪軸的激光焊接的各個(gè)方面，以及其他汽車零部件。該公司認(rèn)為自己作為一個(gè)“交鑰匙供應(yīng)商”，不僅要著眼于焊接工藝和激光焊接機(jī)，而且還要著眼于集成自動(dòng)化和部件的工作物流、夾緊裝置、部件的清潔，甚至是 EMAG 自己的超聲波檢測(cè)技術(shù)運(yùn)用在全部的制造系統(tǒng)中，以便使激光技術(shù)在汽車行業(yè)中得到更多的利用。
激光焊接的優(yōu)點(diǎn)
功率密度高
工序效率高
熱應(yīng)力較小，因此零部件的變形也極小
工件穩(wěn)定性高
使用最先進(jìn)的固態(tài)激光器
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ELC 250 DUO —緊湊型激光焊接機(jī)，用于加工差速器殼。ELC Duo 型的設(shè)計(jì)特點(diǎn)是具有兩個(gè)主軸。這兩個(gè)站點(diǎn)的操作允許在主加工操作同時(shí)進(jìn)行上、下料工作主軸90 的運(yùn)行。
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用激光焊接聯(lián)接差速器殼和環(huán)形齒輪可以使部件的重量減少大約1.2 千克。
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ELC 250 DUO 配備兩個(gè)拾取主軸。
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激光焊接差速器殼上的一個(gè)環(huán)形齒輪
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Andreas Mootz 先生是德國(guó)EMAG 自動(dòng)化有限公司總經(jīng)理，負(fù)責(zé)激光焊接生產(chǎn)部門的技術(shù)研發(fā)。
