保護氣浪費的關鍵原因,在于傳統供氣模式無法匹配鋁工件焊接的動態需求。焊接厚壁鋁制部件時,庫卡機器人采用大電流熔透工藝,此時傳統恒流量供氣形成的氣層剛好能覆蓋熔池;但切換到薄壁鋁件焊接時,固定的氣體輸出量就遠超實際需求,多余氣體順著鋁工件的拼接縫隙快速流失,造成無效消耗。處理鋁制框架的直角焊縫時,機器人需沿垂直方向頻繁轉向,焊槍速度大幅下降,氣流在熔池上方堆積并向外擴散,形成冗余損耗;而焊接鋁制長直型材時,速度提升后氣流被拉成單薄的氣幕,保護范圍縮小,操作人員為避免焊縫出現氧化白斑,只能被迫調高供氣流量,進一步加劇浪費。
鋁工件焊接的工藝特性,讓隱性浪費問題更為突出。鋁焊常用“脈沖焊+填絲”的組合工藝,庫卡機器人在焊絲更換、焊槍清理、工件裝夾等輔助環節花費不少時間,這段時間內機器人雖未進行焊接,但為防止焊槍噴嘴內部氧化和鎢極污染,保護氣必須持續供應。傳統模式下,待機流量與焊接流量相差不大,部分車間的待機耗氣量甚至占據總消耗的相當比例。更關鍵的是,鋁焊對氣流擾動極為敏感,車間通風系統產生的輕微氣流就會破壞熔池上方的保護氣層,操作人員為保證焊接質量,只能通過增大供氣量來彌補,形成“浪費—補量—再浪費”的惡性循環,也讓節氣技術的場景化升級變得愈發必要。

針對庫卡機器人鋁焊的關鍵工藝,WGFACS設備設計了精細化適配策略。焊接厚壁鋁制部件時,庫卡機器人采用大電流多層焊,設備會根據焊接層次自動切換供氣模式:首層打底焊輸出低流量,通過氣流整流結構形成集中氣幕,防止氣流過強吹散小型熔池;中間填充層隨電流遞增同步提量,確保擴大的熔池被完整覆蓋;蓋面層電流略有降低,流量也相應微調,每層混合氣利用率均大幅提升。焊接薄壁鋁制部件時,機器人采用小電流脈沖焊,設備將流量控制在精準區間,同時通過專用流線型氣嘴使混合氣形成層流緊貼鋁件表面,即便小流量也能消除保護盲區,避免焊縫出現氧化缺陷。針對鋁焊易產生的氣孔問題,設備還能通過電流波動預判熔池穩定性,瞬間微調流量,確保保護效果。
某汽車鋁制零部件企業的應用案例直觀印證了設備價值。該企業多條庫卡機器人鋁工件焊接生產線,此前每月氬氣消耗量居高不下,厚壁鋁件焊縫氧化缺陷率較高。引入WGFACS節氣設備后,首月每條生產線的氬氣消耗平均降幅明顯,單條生產線每月節省氣體成本相當可觀。操作人員反饋,設備運行穩定,無需人工調整流量,更換鋁工件型號時的切換效率大幅提升,生產線有效作業率明顯提高。后續通過設備的數據分析功能,針對特定焊接工位進一步優化參數,氣耗又有額外降低,充分體現了設備的場景化適配潛力。




