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金屬鈑金新聞

激光系統(tǒng)為切割焊接和打孔加工帶來(lái)新的潛力

星之球科技 來(lái)源:榮格2016-06-20 我要評(píng)論(0 )   

最新三維光纖激光系統(tǒng)的靈活性和功能可以為制造商帶來(lái)效益的增長(zhǎng)。在過(guò)去,所用的激光器只能實(shí)現(xiàn)材料的切割和焊接或切割和打孔加工,但無(wú)法同時(shí)實(shí)現(xiàn)三種工藝 。脈沖調(diào)制...


在左圖直徑2.43英寸的圓柱形工件中切割是非常困難的,而右圖中配備了直角噴嘴(中間上圖)的LASERDYNE 430 Versa系統(tǒng)卻可以實(shí)現(xiàn)此應(yīng)用,如中間下圖所示,可以實(shí)現(xiàn)快速精確切割??蛻艨梢允褂?30系統(tǒng)開(kāi)發(fā)自己的應(yīng)用,其不僅僅用于切割還可以焊接、打孔,并能方便快捷地將三種應(yīng)用融入到量產(chǎn)模式中。 

最新三維光纖激光系統(tǒng)的靈活性和功能可以為制造商帶來(lái)效益的增長(zhǎng)。在過(guò)去,所用的激光器只能實(shí)現(xiàn)材料的切割和焊接或切割和打孔加工,但無(wú)法同時(shí)實(shí)現(xiàn)三種工藝 。脈沖調(diào)制光纖激光技術(shù)的出現(xiàn)使得三維光纖激光系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)三種及更多的工藝。事實(shí)上,隨著對(duì)激光加工不斷深入的理解,應(yīng)用范圍已延伸到切割、焊接和打孔之外的領(lǐng)域;正因?yàn)榧す饧庸び写硕鄻有裕圃焐炭梢蚤_(kāi)發(fā)新的工藝以便快速應(yīng)用到生產(chǎn)中 (拼圖1,2,3,4)。
直到最近,多軸激光系統(tǒng)的功能性和價(jià)格的匹配一直超出了很多制造商的承受范圍,但現(xiàn)在LASERDYNE 430 Versa系統(tǒng)在價(jià)格和多樣功能性方面做出了最佳的平衡, 可以實(shí)現(xiàn)多種材料的激光切割、焊接、打孔、紋理及打標(biāo)等精密加工。對(duì)于那些期望擴(kuò)展激光用途的生產(chǎn)商來(lái)說(shuō)最重要的是,高性價(jià)比的430 Versa 系統(tǒng)融合了所有光纖激光加工工藝,為高效益的量產(chǎn)提供了一種選擇。

新的LASERDYNE® 430 Versa 是價(jià)格實(shí)惠的光纖激光系統(tǒng)
第三代BeamDirector® 專為多軸激光加工


配備第三代BeamDirector®的LASERDYNE 430 Versa 三維光纖激光系統(tǒng)適合此類制造商,即其目前產(chǎn)量低、非常混雜但考慮將來(lái)某些產(chǎn)品會(huì)大批量生產(chǎn)。430 Versa 是為制造商的工具室、模型室及研究開(kāi)發(fā)中心典型的激光加工需求而設(shè)計(jì)的,除此之外還為擴(kuò)大生產(chǎn)提供了便捷的途徑。具體如下:
430 Versa系統(tǒng)配備空冷峰值功率達(dá)3000瓦的光纖激光器及LASERDYNE專有的加工頭 , 加工頭可以實(shí)現(xiàn)激光光束兩個(gè)軸方向的運(yùn)動(dòng)而無(wú)任何工件移動(dòng)。430 Versa 系統(tǒng)同樣擁有高精密度,與目前在全球范圍內(nèi)加工航空航天、醫(yī)療產(chǎn)品的LASERDYNE 系統(tǒng)具有同樣的系統(tǒng)和技術(shù)。精密度不僅僅出于430 Versa運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的性能和精確性,同樣得益于LASERDYNE獨(dú)有的先進(jìn)功能設(shè)計(jì),使其能夠有效執(zhí)行全部設(shè)計(jì)任務(wù);這也是激光、運(yùn)動(dòng)和過(guò)程傳感器集成控制的成果。高精密度不僅僅是通過(guò)對(duì)系統(tǒng)定位、重復(fù)定位精度測(cè)量得出,更重要的是通過(guò)對(duì)加工后的工件檢測(cè)而得出的。
此系統(tǒng)的高效源于對(duì)激光、運(yùn)動(dòng)和加工傳感器的高度集成和控制,這點(diǎn)非常重要,后面的性能特點(diǎn)將證實(shí)。系統(tǒng)線性軸X和Y運(yùn)行速率高達(dá)20.3米/分,Z軸20米/分, 雙向精度為0.0005英寸(12.7微米),加工頭旋轉(zhuǎn)速率為90轉(zhuǎn)/分,雙向精度為6弧秒。使用200毫米透鏡時(shí),旋轉(zhuǎn)軸的精度可以將激光焦點(diǎn)處的誤差控制在0.0003英寸(7.6微米)以內(nèi),此精度在系統(tǒng)585 x 408 x 508的工作行程內(nèi)始終一致,非常適合對(duì)寬范圍尺寸的、厚的、薄的金屬或非金屬進(jìn)行激光加工。
430 Versa另外一個(gè)重要特征是節(jié)省空間,支撐腳小降低了對(duì)地面的要求;盡管是緊湊型設(shè)計(jì),但其配置了Laserdyne最新最強(qiáng)的控制系統(tǒng) – S94P。430 Versa 包含了Laserdyne所有軟硬件功能,以對(duì)激光、運(yùn)動(dòng)和加工傳感器進(jìn)行集成控制。雖然激光器是三維激光加工系統(tǒng)的重要部分,但是激光加工的全部功能只有在激光、運(yùn)動(dòng)和加工傳感器完全集成控制后才可實(shí)現(xiàn),這是430 Versa的關(guān)鍵所在。

430 Versa的創(chuàng)新功能有SmartPierce™ 和 SmartRamp™

基于對(duì)光纖激光器的高速、實(shí)時(shí)的控制,整合后的430 Versa 是Laserdyne在加工領(lǐng)域的最新成果。來(lái)自Laserdyne 研發(fā)部的兩項(xiàng)新技術(shù)有SmartPierce和SmartRamp,且都已被整合到該系統(tǒng)當(dāng)中。(拼圖 5 和 6)    


(拼圖 5、6) Laserdyne獨(dú)有的SmartPierce功能使得穿孔更加潔凈并且穿孔直徑和割縫一樣寬(右圖)。注意起始點(diǎn)直徑經(jīng)控制后和切割寬度一樣,穿孔附近同樣沒(méi)有殘?jiān)?。相比之下,左圖標(biāo)準(zhǔn)穿孔會(huì)產(chǎn)生一個(gè)直徑大于切縫的孔,以及明顯的殘?jiān)?。兩圖中的穿孔都是在10.5mm(0.41inch)厚的617哈氏合金材料上進(jìn)行的。


 SmartPierce 的功能在于切割前打出微小潔凈的穿孔而只產(chǎn)生極少的殘?jiān)?。由于穿孔直徑和切縫具有同樣的尺寸,所以可以在微細(xì)的材料邊緣進(jìn)行切割。
430 Versa另一個(gè)創(chuàng)新的加工功能是 SmartRamp,此功能避免了閉環(huán)焊接在末端產(chǎn)生焊縫凹陷的問(wèn)題。鑒于重疊焊接時(shí)傳統(tǒng)的方法是降低激光功率,SmartRamp采取對(duì)一系列加工參數(shù)進(jìn)行集成控制以使焊縫表面形成光滑的過(guò)渡(拼圖7、8、9)。


(拼圖7,8, 9) 左圖展示的是圓環(huán)焊接加工,由于看不出起始點(diǎn)和終點(diǎn)所以比傳統(tǒng)的焊接更加好。中間圖片展示了標(biāo)準(zhǔn)焊接在焊縫末端處有凹陷現(xiàn)象(一點(diǎn)鐘方向),凹陷點(diǎn)可能會(huì)形成失效的焊點(diǎn)。SmartRamp™工作時(shí),會(huì)實(shí)時(shí)控制激光參數(shù)以避免產(chǎn)生這樣的缺陷焊點(diǎn)(右圖),最重要的是SmartRamp™可進(jìn)行任何軌跡的焊接,包括圓形、矩形或線形。

附加的功能擴(kuò)展了系統(tǒng)的靈活性
 LASERDYNE S94P控制系統(tǒng)中成熟的應(yīng)用功能也已被整合到430 Versa中,其擁有一整套標(biāo)準(zhǔn)的軟硬件功能。其中包括自動(dòng)焦點(diǎn)控制 AFC™ ,適用于有電容感應(yīng)的材料;另外作為備選的功能有光學(xué)焦點(diǎn)控制OFC™,其應(yīng)用于非電導(dǎo)性材料。
電容感應(yīng)和光學(xué)焦點(diǎn)控制的兩種方法都會(huì)精確引導(dǎo)控制系統(tǒng),保持垂直方向固定的焦點(diǎn)位置,不管工件表面是否平整焦點(diǎn)都會(huì)精確跟隨工件輪廓運(yùn)動(dòng)。系統(tǒng)線性軸會(huì)隨感應(yīng)運(yùn)動(dòng),在光束軸方向做無(wú)限量補(bǔ)償。工件感應(yīng)和防撞保護(hù)功能的集成使得操作人員可以放心使用最大加工速度,而不用擔(dān)心損壞設(shè)備或工件。
防撞保護(hù)功能對(duì)于需要激光加工的新零件設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)非常重要,430 Versa 的防撞保護(hù)領(lǐng)先業(yè)界5年,對(duì)碰撞導(dǎo)致?lián)p壞的切割頭終身保修。

Laserdyne 430 Versa 促進(jìn)原型進(jìn)入量產(chǎn)
 當(dāng)一個(gè)新設(shè)計(jì)的產(chǎn)品驗(yàn)證、修改、再驗(yàn)證并進(jìn)入大量生產(chǎn)時(shí),對(duì)此430 Versa將是一個(gè)理想的選擇。430 Versa 是基于這樣一個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)開(kāi)發(fā)的:優(yōu)化應(yīng)用輔助軸、聚焦透鏡、加工傳感器、夾具、傳送裝置及激光器等來(lái)實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)。

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