现如今用机器人自动焊接制造钛排气管

2016年5月底，“人与车科技展”在日本横滨市举行。展会上，笔者的目光被某公司的展台吸引。该展台上展出了汽车和摩托车的排气管，标着钛、镁等文字。钛排气管并不稀奇，但笔者仔细看了一下，在该公司的镁合金加工业务中，在冲压及激光切割处理中也混合有弯管、焊接工艺这些项目（图1）。

图1：川崎环形赛道专用摩托车H2R原装配备的钛排气管。内部局部使用高强度钛合金，在纯钛产品以外也组合使用钛合金。
镁合金是常用金属中最轻、最坚固的材料，但同时也存在耐腐蚀性等差等问题，使用范围极为有限。
随着“KUMADAI镁合金”等提高了耐热性的特殊镁合金的出现，镁合金的可能性得到了扩展，但在焊接方面却几乎没听说过相关案例。而这家参展商——榛叶铁工所则表示，镁合金与铝合金一样，也是可以焊接的材料。该公司的主营业务是供应原装摩托车排气管，同时还在生产用于农业机械及建筑机械等的发动机的排气管。
在镁合金产品方面，榛叶铁工所目前开展的是动力辅助服的支架加工业务，承揽把利用管件弯曲冲压成型的部件焊接起来的工序（图2）。说起镁合金，笔者只听说过铸造或锻造工艺，对焊接感到十分新奇。虽说理论上镁合金好像与铝合金具有一样的焊接性，但实际操作时还要具备一些窍门。笔者将该公司展示的单侧支架拿在手上试了一下，感觉不出是金属，实现了树脂也无法达到的轻量性，简直就像是用纸做出来的。

图2：动力辅助服的支架。该支架左右对称，支撑着机器，在装卸货物等作业中支撑腰腿部。仅看该支架，感觉要比树脂产品轻。

图3：将铃木Swift Sports的原装排气管直接改为钛制的试制品。不锈钢制成的原装产品的重量超过10kg，改为钛制后可减轻为6kg左右。音质稍有变化但音量基本保持不变，车尾的轻量化有助于提高动力性能，因此是一款富有吸引力的配备项。
在摩托车的轻量化要求下，钛排气管的需求在不断扩大，此次展示的钛排气管是用机器人自动焊接生产的。铝合金及钛材料必须得熟练技工才能焊接的看法已成为历史。现在很难雇到相关的技工，因此业内开始利用机器人来再现技工的焊接技术。如今机器人也实现了漂亮的焊缝。
此次展出的汽车用钛排气管是把用于铃木雨燕高性能款“Swift Sports”的原装排气管（不锈钢制）换成钛制的试制品，重量减轻了4成左右（图3）。据介绍，这是榛叶铁工所为了宣传该公司的钛排气管技艺而制造的，使作为日本国产头号运动掀背车的Swift Sports的车尾减轻了4kg之多，因此不仅能够获得钛材料独有的音质，而且使车辆对于转向操作的响应性也更加敏捷，可享受到畅快的驾驶乐趣。估计会有不少雨燕车主希望该排气管不仅仅停留在试制水平，而是尽快推出产品。