得益于3D打印的精密配合夹具，Kaysser公司可以借助机器人提供干净利落的激光焊接和更复杂的钣金部件，而且体积小，需要的返工少。

德国巴登符腾堡州轻量化局确认此项技术获得2020年10月ThinKing创新奖。通过每个月推出的ThinKing创新奖，巴符州轻量化局为德国巴登符腾堡州轻量化领域的创新产品或服务提供一个推介平台。

一目了然：

– 更快：由于采用了增材制造的个性化夹紧方案，缩短了上市时间。

– 由于夹紧装置的设计自由度，提高了钣金部件的复杂性。

– 通过机器人自动焊接代替人工焊接提高质量。

– 成本效率高：可以省去焊缝的返工。

自1998年以来，Kaysser公司作为一家具有悠久传统的金属制造专业公司，一直在与各行业的客户一起开发创新的钣金的激光焊接应用领域，并且也越来越多地应用于轻量化领域。为了缩短生产流程，从而缩短产品上市时间，Kaysser公司自身就采用了增材制造来实现个性化的解决方案。其中一个例子是2020年10月份获得ThinKing奖的激光焊接设备，该设备由Kaysser公司根据客户要求设计，并采用1.4404不锈钢3D打印制造。

“我们采用金属3D打印来生成长期的制造解决方案，因为增材制造是激光焊接钣金部件工艺链的一个很好的补充，并为我们的客户和我们的棘手任务开辟了许多新的解决方案选择，” Kaysser公司销售部门的Tobias Scheffel解释说。公司内部的夹具制造部门生产用于激光焊接的夹具，也为客户的特殊部件加工应用。通常情况下，这些夹具都是采用实心铣制而成。然而，这种方法在几何空间上受到限制。

功能集成缩短工艺链

在轻量化中，这需要新的思维。通常复杂的部件设计，对于具有挑战性的钣金应用来说，个性化的夹紧方案往往是必要的。Kaysser公司拥有最先进的通快3D打印机工业园，可以在很短的时间内根据自己的想法生产出复杂的夹具。这也是在激光焊接夹具中如何实现轻量化的功能集成特性 – 尽管部件重量不是决定性因素，因为夹具是安装在旋转倾斜台上的。夹具内部集成了供气管路，将保护气体单独引导到激光焊缝。这就大大改善了激光焊接时的接缝质量。因此，在钣金件的生产过程中，由于焊缝不再需要事后加工，因此省去了一个工艺步骤。

项目进度大大加快

一方面，用于夹具制造的3D金属打印使Kaysser公司本身能够为其频繁变化的项目缩短大量的时间，由于内部设计和及时生产（24/7）。这是因为，得益于精密配合的增材制造，可以省去传统制造夹具的反复优化步骤。另一方面，用户既可以更快地开始制造钣金件，又可以大大加快生产速度。”举例来说，如果说以前只能通过人工焊接制造的部件，每件需要8到10分钟左右的加工时间，那么现在我们所说的机器人焊接的制造时间大约为3分钟。”Tobias Scheffel对这一速度优势进行了说明。

多层次的附加值一目了然

在钣金件的单位成本计算中，夹具本身是一个高成本因素，这也是为什么在零件生产中的时间优势只有在一定的极限数量以上才会起到明显的作用。然而，激光焊接夹具的投资回报率更快，因为激光焊接的金属板材部件即使在复杂的几何形状和较少的数量下也能满足高要求的应用。Tobias Scheffel解释说：”由于采用了生成式设计，我们还可以根据机器人焊接光学器件的可及性要求来建造夹具，同时还可以通过一个宽大的开口来方便拆卸部件。这里的关键是近乎网状的夹具概念设计。

” 在增材制造的夹具上，各个金属板件可以很容易地用夹具固定，这样在激光焊接过程中，它们的位置就相对理想。”在激光焊接中，连接间隙可能只有不到十分之一毫米，这就是为什么钣金件相对位置的精确放置是高质量焊缝的重要前提。”Tobias Scheffel指出，这是夹紧装置的另一个特殊功能。同时，也为焊接机器人开辟了足够的空间，即使是丝线区域和小的角落和边缘，也能干净利落地连接。当部件的复杂度增加时，这一点尤为重要，这种情形在轻量化中经常出现。激光焊接夹具也可以设计得非常紧凑。这就意味着可以建造更节省空间、更轻巧的夹具，从而大大降低后续的存储成本。所实现的附加值最终会在降低生产成本方面得到回报，因为通过自动化机器人焊接工艺，激光焊接件可以以更高的重复精度、更经济的方式和更高的质量制造出专业的夹具。

关于Kaysser公司

作为金属加工领域的中型部件和系统供应商， Kaysser公司生产各种各样的金属部件–从简单的钣金部件到高度复杂的电子组件。作为系统合作伙伴，公司的目标是以质量为导向，在经济性和价值方面支持和补充客户的服务组合。