簡而言之

當速度、熔填率與熔深是首要考量時,MIG 是更好的選擇;當外觀、精度與低熱輸入更重要時,TIG 是更好的選擇。CBOXTEC CTC-HJ 與 CTR-HJ 機械手臂在配備正確的焊槍、氣體與參數後,可執行這兩種製程。

1. MIG/GMAW 與 TIG/GTAW 的含義

MIG 在北美標準中通常稱為氣體金屬電弧焊(GMAW)。它透過焊槍連續送入消耗性焊線,並以氬氣、二氧化碳或混合氣體保護。焊線同時作為電極與填充金屬。

TIG 在 AWS 標準中稱為氣體鎢極電弧焊(GTAW)。它以非消耗性鎢電極產生電弧,並由人工或送線機另外填入焊條。過程使用氬氣或氦氣保護,電弧穩定且可控。美國焊接學會將 GMAW 定義為使用連續填充電極的電弧製程,GTAW 則是使用非消耗性鎢電極的製程。

2. 何時選擇機器人 MIG

機器人 MIG 是碳鋼、不鏽鋼與鋁合金大量生產的預設選擇。由於焊線同時提供電極與填充金屬,熔填速度比 TIG 更快,也更容易自動化。

選擇機器人 MIG 的時機:

  • 焊接速度與熔填率決定產能
  • 工件厚度在 1.5 mm 以上
  • 接合間隙可穩定控制在 ±0.5 mm 內
  • 外觀次要,強度與熔深優先
  • 需要使用噴射、脈衝噴射或短路移行

CBOXTEC CTC-HJ 機械手臂(如 CTC015-HJ1464 與 CTC020-HJ2027)支援標準 MIG/MAG 焊槍與脈衝電源,並將線纜整合於手臂內側,減少快速擺動時的磨損。

3. 何時選擇機器人 TIG

當焊道必須美觀、熱輸入需嚴格控制,或母材易受污染時,機器人 TIG 是首選。航太、醫療器材、食品設備與高精度不鏽鋼排氣管常指定使用 TIG。

選擇機器人 TIG 的時機:

  • 焊珠必須平滑且幾無飛濺
  • 材料厚度低於 3 mm
  • 合金為鈦、鎳基或航太級不鏽鋼
  • 必須將變形降至最低
  • 品質標準要求精確的引弧與收弧控制

機器人 TIG 對焊槍角度、弧長與氣體保護較敏感,因此程式設計較耗時,但能獲得高品質且可重複的焊道。CBOXTEC CTC-HJ 系列可加裝 GTAW 焊槍與自動送線機,讓工廠在不更換機器人平台的情況下切換製程。

4. 速度與品質的取捨

MIG 在速度上佔優勢。機器人 MIG 焊槍每小時可熔填數公斤金屬,Lincoln Electric 指出 GMAW 的行走速度通常高於 GTAW,且非常適合機械化與機器人焊接。

TIG 在控制上佔優勢。Miller Electric 形容 TIG 能產生「高品質、潔淨的焊道」,並給予操作者「極佳的焊接控制」。

在實際機器人應用中,速度差距很明顯:一個用 MIG 只需 90 秒的工件,改用 TIG 可能需要三到五分鐘。關鍵在於完美焊道所帶來的後續價值,是否值得較長的週期時間。

5. 典型材料與氣體選擇

材料 常見機器人製程 保護氣體建議
低碳鋼 MIG 氬氣/二氧化碳混合氣,或純二氧化碳以獲得更深熔深
不鏽鋼 MIG 或 TIG MIG 使用氬氣/氧氣或氬氣/二氧化碳;TIG 使用純氬氣
鋁合金 MIG(脈衝)或 TIG 純氬氣;TIG 在薄板上起弧更潔淨
鈦合金 TIG 純氬氣,通常需拖罩保護
鎳基合金 TIG 純氬氣或氬氣/氦氣混合氣

CBOXTEC CTC-HJ 機械手臂可針對不同材料組配置適當的焊槍、氣體調節器與送線機。對於同時焊接鋼材與鋁材的工廠,在同一支手臂上更換焊槍與參數,遠比安裝第二台機器人更快速。

6. 程式設計與機器人考量

MIG 程式相對簡單:機器人沿著接縫移動焊槍,由電源供應器控制送線與電弧。TIG 程式則需特別注意焊槍角度、弧長、填充位置、氣體前後吹送時間,以及因 GTAW 焊槍較長而產生的碰撞風險。

CTC-HJ 手臂的手動引導教點功能,讓操作員無需撰寫程式即可記錄 MIG 與 TIG 路徑,可縮短高混合生產環境中的設定時間。

7. 哪種製程適合 CBOXTEC CTC/CTR-HJ 機械手臂?

CBOXTEC 協作型焊接機器人系列不依賴單一製程。同一支 CTC-HJ 手臂今天可跑 MIG/MAG,明天在更換焊槍與電源後即可跑 GTAW。

例如:

  • CTC007-HJ1077 — 小型支架與薄板的 MIG 或 TIG
  • CTC015-HJ1464 — 中型框架、不鏽鋼家具與混合 MIG/TIG 作業
  • CTC020-HJ2027 — 大型鈑金、重焊槍與高熔填 MIG
  • CTR008-HJ1450 — 工業級高速連續生產,兩種製程皆可

這種彈性對東南亞多品種小批量的工廠尤其重要。不需要分別購買專用 MIG 機器人與專用 TIG 機器人,單一支 CTC-HJ 手臂即可涵蓋兩者。

常見問題

一支機械手臂真的能同時做 MIG 與 TIG 嗎?

可以。CBOXTEC CTC-HJ 手臂支援 GMAW 與 GTAW。只需更換焊槍、氣體、送線機或填充系統,並調整製程參數;控制器可儲存不同製程的獨立程式。

哪種製程的飛濺較少?

TIG 幾乎沒有飛濺。MIG 在短路移行時可能產生飛濺,但脈衝噴射移行可大幅減少。

機器人 TIG 比機器人 MIG 慢嗎?

是的。在同一條焊道上,機器人 TIG 通常比 MIG 慢二到四倍,因為熔填率較低且程式設計較細緻。換來的是更高的焊道品質與更少的後處理。

薄板應該選 MIG 還是 TIG?

1.5 mm 以下的薄板通常以 TIG 或雷射焊接獲得較佳熱控制。1.5 mm 至 3 mm 的薄板若為大量生產,脈衝 MIG 可在維持可接受焊道外觀的同時提升速度。

下一步

將您的工件照片、材料與年產量傳給 CBOXTEC,工程團隊可為您推薦合適的製程、焊槍與 CTC-HJ 手臂配置:索取報價


圖片來源:Wikimedia Commons — "ABB welding robot.jpg" — CC BY-SA 4.0。

資料來源

  • American Welding Society。GMAW 與 GTAW 製程定義。
  • Lincoln Electric。GMAW Welding 製程概述。
  • Miller Electric Mfg. LLC。TIG Welding Basics。