通过引进激光自动焊管技术控制成本，打开通向新市场的大门！

Esta Rohr GmbH是一家小型家族式管材生产商，它避开主流市场，专注于特种应用。它在德国的两个工厂雇用了大约100名员工：Siegen和Erndtebrück。作为一个利基市场参与者，该公司专注于对尺寸公差，热处理，成型特性和焊缝特性要求高于平均水平的管材产品。

Erndtebrück工厂生产从15.75英寸到14.75英尺直径的大型钢管。其Siegen工厂生产不锈钢管，主要用于家庭饮用水设施，汽车工业，设备工程以及需要弯曲的应用。锡根产品的大部分介于½英寸和23/8英寸之间。在材料厚度从0.020至0.080中，该公司创造了饮用水市场的一个成功的利基，制造线不锈钢管及管件按下了自己的品牌，SIMPLESTA ®。

直到2005年，该公司使用传统的生产工艺：气体钨极电弧焊（GTAW，通常称为钨惰性气体[TIG]），然后进行热处理以使焊缝退火。从那时起，它已转变为激光焊接。

向激光技术的过渡

Esta Rohr引入激光技术旨在提高生产效率，让公司通过向新市场敞开大门来实现增长，两者都已经发生。该公司还发现激光焊接可以通过几种方式降低成本。

例如，该公司每年生产约330万英尺的汽车燃料输送部件。用于该应用的特定钢合金与激光焊接工艺相结合意味着这些管可以容易地形成而无需焊后退火。这也使该公司减少了退火线的数量。

另一个例子是饮用水系统组件的制造，这是设施产量的主要部分。激光焊接工艺和合金（主要是铁素体不锈钢合金AISI 444（EN 1.4521））的组合提供了特定的耐腐蚀性能。经德国气体和水科学技术协会（DVGW）认证用作饮用水管线，这些铁素体钢比奥氏体（CrNi）钢便宜，因此具有更大的市场份额。

该公司的SIMPLESTA管是由AISI 439（EN 1.4520）制成的激光焊接产品。这些部件用于封闭水回路，用于制造加热和制冷剂回路。自从该公司于2013年将这些管材推向市场以来，它已经销售了200多吨。同样，它生产带有抛光内缝的管子，非常适合生产属于SIMPLESTA系统的压力配件。这使得住宅建筑商可以在建筑中使用不锈钢制造所有管道，与传统材料铜相比，可以节省大量成本。

专注于激光焊接

激光在这些应用中的有用性的关键是激光束的能量密度。激光的热量聚焦在极小的区域内，因此与传统的焊接工艺相比，通过减少热量进入材料可以实现合适的焊接，从而最大限度地减少热影响区域（HAZ）。较少的热量意味着焊接熔池经历较少的燃烧活性，这导致合金元素的较少分离，因此焊缝特性更类似于母材的焊缝特性。焊缝的细粒结构允许在没有热处理的情况下进行高度成形。

该公司使用三台Rofin DC系列CO 2激光器，输出功率为4.5至6 kW。光束质量K = 0.95（M2≤1.05）优化了中厚工件的缝焊。根据Rofin的说法，谐振器使用扩散冷却而不是气体循环，并且机器只使用一些长寿命的部件，这导致了一个简单的单元，减少了对服务呼叫的需求。

Esta Rohr还使用Rofin的型材焊接系统（PWS），这是一套用于间隙识别，焊缝跟踪和光束引导的集成过程传感器。它几乎不需要维护，并且耐油，污垢，灰尘，潮湿和电气干扰 - 在恶劣的工业环境中必不可少的先决条件。

其中一个PWS组件，焊接传感器，跟踪相对于关节间隙的实际焊接位置。它还为操作员提供了一个过程视图，使他能够调整连接边缘的线性偏移或辊子压力。

“对于关键的汽车电子管，我们可以比以前更安全地焊接，”生产运营经理Frank Lohmann说。

焊接位置的自动校正在集成调节电路上进行。线性驱动器可在几微米内实现快速激光定位精度，焊接速度可达200 FPM。

PWS的模块化设计和标准化接口可轻松集成到新系统和现有系统中。

展望未来

2006年，Esta Rohr通过一条激光和四条TIG线加工了3,000吨钢材; 这些天它完成了三条激光线的日常生产。也就是说，它没有放弃TIG焊接。

“今天，TIG焊管实际上只在特殊情况下生产，例如，在施工计划中规定或发电厂的复杂检查要求时，”技术总监Sven Pitzer说。必要时，它会将一条线路转换回TIG。

尽管将管材生产线的数量从五个减少到三个，但公司的年产量增加了50％，达到了4,500吨不锈钢。

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