在激光焊接應(yīng)用中，不能只把注意力集中在激光設(shè)備的功率、光束質(zhì)量或控制系統(tǒng)上，更不能忽略了焊接夾具的重要性。實際上，即使配備了高性能的激光設(shè)備，如果夾具設(shè)計不合理，仍然可能出現(xiàn)焊縫偏移、間隙不均或熱變形等問題，直接影響焊接質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

夾具的核心作用：不只是固定工件

激光焊接對裝配精度要求極高，尤其在對接焊或搭接焊中，0.1mm以上的間隙或錯邊就可能引發(fā)未熔合、塌陷甚至燒穿。高質(zhì)量的焊接夾具通過以下方式保障工藝穩(wěn)定性：

精準(zhǔn)定位與重復(fù)定位：采用基準(zhǔn)面+銷孔或氣動自定心結(jié)構(gòu)，確保每次裝夾位置偏差≤±0.02mm；

剛性約束與熱變形控制：在焊縫附近設(shè)置局部壓緊點，抑制焊接過程中的翹曲；

適配保護氣體流場：夾具設(shè)計需預(yù)留氣體通道，避免紊流導(dǎo)致焊縫氧化；

兼容自動化上下料：集成傳感器接口和快換結(jié)構(gòu)，便于與機械手或傳送線協(xié)同。

常見問題源于夾具設(shè)計不足

例如，在新能源電池殼體焊接中，若夾具無法均勻壓緊蓋板與殼體，局部間隙會導(dǎo)致激光能量反射或穿透不均，形成微孔或虛焊；又如在管材縱縫焊接時，若夾具未提供徑向支撐，薄壁管易在熱作用下橢圓變形，造成焊縫內(nèi)凹。

這些問題往往被誤判為“激光設(shè)備不穩(wěn)定”，實則根源在夾具。

用戶如何選擇或開發(fā)合適的夾具？

與激光工藝同步設(shè)計

夾具不應(yīng)在設(shè)備安裝后再補做，而應(yīng)在工藝驗證階段就參與進來。理想流程是：先確定焊縫位置、保護氣方案和熱輸入范圍，再據(jù)此設(shè)計夾緊點、避讓區(qū)和散熱路徑。

優(yōu)先考慮模塊化與柔性

對于多品種小批量生產(chǎn)，可選用帶標(biāo)準(zhǔn)定位基座的快換夾具系統(tǒng)，通過更換局部定位塊適應(yīng)不同工件，降低換型成本。

評估供應(yīng)商的工藝整合能力

一些激光設(shè)備廠商僅提供通用夾具，而具備深度應(yīng)用經(jīng)驗的供應(yīng)商能根據(jù)客戶產(chǎn)品提供定制化夾具方案，并配合進行DOE（實驗設(shè)計）驗證。

焊接夾具雖然結(jié)構(gòu)簡單，不涉及激光或熱源，但它對激光設(shè)備能否穩(wěn)定、高效地完成焊接任務(wù)至關(guān)重要。企業(yè)在規(guī)劃激光焊接產(chǎn)線時，應(yīng)將夾具視為焊接工藝系統(tǒng)中不可或缺的一環(huán)，而不是可有可無的輔助部件。合理的夾具設(shè)計和投入，有助于提高一次合格率，減少返工，縮短生產(chǎn)節(jié)拍，從而提升整條產(chǎn)線的運行效率和經(jīng)濟性。真正可靠的激光焊接，離不開夾具與設(shè)備、工藝的協(xié)同配合。