Роботизация производственных операций

Оценить мой проект
Заказать сервис

Сварка LASER

Качество на высоких скоростях!

Лазерная сварка – процесс получения неразъемного соединения путем сплавления примыкающих поверхностей свариваемых частей с помощью излучения лазера.

LBW – Laser Beam Welding – сварка лазерным лучом.

Лазерный луч фокусируется на очень малую поверхность металла и создает на немвысокую плотность энергии, достаточную для плавления металла исварки. При этом луч постепенно углубляется в деталь, оттесняя жидкий металл сварочной ванны на заднюю стенку кратера. Это позволяет получить большую глубину проплавления и малую ширину шва.В результате плавления и кристаллизации возникает прочное сцепление (сварной шов), основанное на межатомном взаимодействии.

Высокая концентрация энергии в лазерном луче позволяет достигать высоких скоростей сварки и высокую технологическую прочность шва.

Непревзойденная универсальность.

Локальность лазерной обработки, концентрация теплового воздействия, высокие скорости роста и уменьшения температуры в зоне обработки, а также возможность быстрого образования сварной ванны в заданном объеме позволяют широко применять лазерное излучение для реализации сварочного процесса.

Рассматриваемая технология позволяет сваривать толщины от нескольких долеймиллиметров до десятков миллиметров.

Подходит для широкого спектра материалов: углеродистых сталей, нержавеющих сталей, алюминия, титана, пластмасс и других материалов. Лазер в состоянии сваривать материалы с высокой температурой плавления и материалы, имеющие высокую теплопроводность.

Ввиду малого количества расплава и короткого периода плавления он может соединять даже материалы, не поддающиеся свариванию обычными методами. В случае необходимости это достигается за счет использования присадок.

Лазерный луч предоставляет различные возможности соединения металлов. Он позволяет осуществлять поверхностное соединение заготовок и выполнять глубокие сварочные швы. Его можно использовать в комбинировании с обычными методами сварки и применять для пайки.

Роботизированная лазерная сварка - двойное преимущество.

В настоящее время активно развивается применение роботизированной лазерной сварки (LBW).

Возможность выдержать сверхвысокие длины фокусировки (до 2 метров) и тем самым обеспечить дистанционную сварку существенно расширяет границы применимости сварочного процесса и увеличивает производительность изготовления изделия.

Переход на автоматическую сварку с использованием роботов минимизирует время цикла в несколько раз по сравнению с традиционными технологиями. Это достигается,в том числе, эргономичной конструкцией сварочной оснастки для обеспечения быстрого цикла сбора изделия, высокими скоростями перемещения робота и организацией поточного производства с обеспечением единовременной сборки­/сварки изделий.

Роботизированные системы являются единственной возможностью совмещения обрабатывающих операций, к примеру, обеспечения плазменного или лазерного раскроя, и последующей сварки с помощью смены горелки или режимов сварки без переустановки детали.

Широчайшие возможности применения.

Лазерная сварка активно применяется в авиастроении, автомобилестроении, приборостроении, микроэлектронике, медицине и т.д.

Лазерная сварка эффективна при условии обоснованного и тщательного выбора области применения, особенно когда использование традиционных способов трудоемко, не дает желаемых результатов, технически неосуществимо или вообще невозможно:

  • для получения прецизионных (высокоточных) конструкций, форма и размеры которых не должны меняться в результате сварки
  • при необходимости позволяет значительно упростить технологию изготовления сварных изделий, выполняя сварку как заключительную операцию, без последующей правки или механической обработки
  • когда необходимо существенно повысить производительность, поскольку скорость ее может быть в несколько раз больше, чем у традиционных способов.
  • при изготовлении крупногабаритных конструкций малой жесткости или с труднодоступными швами

При необходимости соединения трудно свариваемых, в том числе разнородных материалов, лазерная сварка может оказаться единственным процессом, обеспечивающим качественные сварные соединения.

Виды швов и технологии.

Точечная сварка получила распространение с первых дней появления импульсных твердотельных лазеров для выполнения неразъемных соединений в электронике и приборостроении. При тщательно отлаженном процессе возможно достижение скорости до 200 сварных точек в секунду.

Точечной сваркой соединяются тонколистовые материалы (при толщине 0,5...2,0 мм), проволока диаметром от 10 до 500 мкм, проволока к подложке, тонкие листы к массивным элементам.Диаметр сварных точек может составлять от 0,1 до 1,2 мм, а глубина проплавления h = 0,0З...1,3 мм

Шовная сварка обеспечивает надежное механическое соединение, высокую герметичность сварочного шва. Шовную сварку выполняют как с помощью импульсного излучения с высокой частотой генерации импульсов, так и с помощью непрерывного излучения.

Лазерная сварка с непрерывным излучением в несколько раз превышает по скорости традиционные способы сварки плавлением. Позволяет сваривать толстостенные детали.

Качество металла сварных соединений, выполненных непрерывным лазерным излучением, по сравнению с традиционными видами сварки очень высокое. Как правило, в этом случае механические свойстваметалла шва превосходят свойства основного металла в исходном состоянии.

Лазерная сварка импульсным излучением по скорости сопоставима с традиционными способами сварки, однако гарантирует высокое качество сварного соединения и обеспечивает технологическую воспроизводимость сварочного процесса.

В зависимости от толщины материала, сварку подразделяют на две основные группы: сварку малых толщин и сварку с глубоким проплавлением.Последняя принципиально отличается от сварки с неглубоким проплавлением, тем, что при образовании сварного соединения образуется газовый канал, по которому поднимается испаренный металл. Зона провара имеет вытянутую форму, шов не широкий, глубокий.

Специфические преимущества.

Большой интерес к лазерной сварке обусловлен специфическими достоинствами:

  • Лазерная сварка не требует дополнительных расходных материалов (например, присадочных электродов или флюсов и пр.) под различные свариваемые металлы, переналадка под другие материалы определяется только параметрами лазерного излучения, которые просто и гибко настраиваются.
  • Лазерная сварка может осуществляться в любой среде и любых условиях, не требует наличия вакуума.
  • Лазерная сварка практически не вызывает деформации обрабатываемых изделий, так как зона теплового влияния минимальна.
  • Высокая точность и производительность процесса лазерной сварки достигается при сварке любых марок сталей.
  • Лазерная сварка – один из немногих типов сварки, допускающих соединение разнородных материалов. В данном случае показывает высокую эффективность и качество лазерная сварка разнородных материалов
  • Лазерная сварка возможна по месту, без дополнительного закрепления изделий, поэтому возможна обработка изделий крупных габаритов.
  • Лазерная сварка возможна и в труднодоступных местах за счет средств доставки лазерного излучения к месту сварки.

Есть вопросы? Напишите нам

Лазерная сварка (laser welding) относительно новый вид соединения металлов, он не более сорока лет находит широкое применение в промышленности. Развиваются инструменты автоматизации лазерной сварки, на предприятиях востребован робот для сварки laser.

Чтобы защитить сварочную поверхность от окисления, во время сварки используется защитный газ аргон. Лазерная сварка по праву считается особенно прочной, потому что соединение материалов осуществляется на уровне межатомного взаимодействия. 

Автоматизация лазерной сварки

Лидеры рынка промышленного роботостроения предлагают инновационные решения для автоматизации сварочных процессов. Любой производитель, как крупное промышленное предприятие, так и начинающий стартап, сможет подобрать себе робота для сварки laser в соответствии с потребностями и финансовыми ресурсами.

Сегодня доступны разные уровни роботизации. Компании приобретают отдельного робота для сварки лазером, оборудуют роботизированный лазерный комплекс или даже автоматизированную линию, дополняя ее прочими технологиями мощного сварочного оборудования.

Переход на автоматизацию с использованием роботов сокращает период цикла в несколько раз по сравнению с традиционными технологиями. Это позволяет достичь, в том числе, эргономичная конструкция сварочного оборудования – она обеспечивает высокую скорость сборки изделий, быстрое перемещение робота и организацию поточного производства с возможностью многозадачности, одновременной сварки и сборки изделий. Роботизированные лазерные сварочные комплексы позволяют совмещать сразу несколько обрабатывающих операций.

У роботизированного лазерного комплекса сварки или станка есть много весомых преимуществ:

Более высокая скорость соединения изделий в сравнении с ручным методом сварки или частично автоматизированным. Лазерная сварка может работать быстрее в 15 раз – сварка непрерывным излучением может осуществляться на скорости до 10 м/мин! Традиционным сварочным технологиям далеко до такой производительности. Безупречное качество и эстетичность соединительного шва. Сварка лазером применяется и для особенно деликатных операций, когда требуется получение максимально аккуратного шва. Лазерный робот позволяет сваривать участки в труднодоступных зонах, с его помощью удобно обрабатывать детали сложной конфигурации. Автоматизированная сварка упрощает работу оператора, так как сварочный процесс обходится без непосредственного участия человека. Гибкость программного обеспечения расширяет возможности робота для сварки laser: он способен обрабатывать различные по характеристикам материалы, не затрачивая много времени на перепрограммирование.

Лазерная сварка – гибкость и удобство

Технология лазерной сварки обладает большим потенциалом внедрения в различные сферы промышленности. Лазер – новый этап развития технологий, он открывает перед производителями возможности выпускать продукцию лучшего качества и при этом увеличивать экономическую эффективность компании.

Лазерный луч прочно соединяет разнообразные материалы, даже стекло и керамику. Соблюдается исключительная точность и стабильность траектории пятна нагревания. Лазерный шов менее заметен по сравнению с результатами других видов сварки. Лазерный луч воздействует только на зону сварки, не задевая другие поверхности заготовок. При нагревании материалов лазерным излучением не образуются продукты сгорания. При лазерной сварке не используются вредные излучения, присадки – процесс характеризуется высокой химической чистотой

Лазер может соединить детали, которые находятся на расстоянии от него. Лазер обладает способностью выдерживать сверхвысокие длины фокусировки (до 2 метров).Также лазерную мощность можно применять для сварки деталей, расположенных за прозрачным материалом – например, за стеклом. Это очень удобно при работе в зонах, в которых не справляется более простая сварка.

Упрощается перенастройка под новые операции – нужно только задать параметры для излучения лазера. Высокая эффективность сварного процесса достигается при соединении любых обрабатываемых металлов.

 

Лазер лучше других инструментов справляется с разнородными материалами. Сварка лазером эффективна без дополнительного крепления материалов на рабочей поверхности, что расширяет возможности сваривания крупногабаритных заготовок. И наконец, лазерное сварочное оборудование достаточно компактное, оно не требует особенных условий для монтажа.

Гибридная сварка

Одного лазерного метода бывает недостаточно, чтобы справиться со сложной сваркой – в таких случаях в промышленности применяется так называемая “гибридная сварка” (laser hybrid welding). Она сочетает в себе преимущества лазерной и дуговой сварки в среде защищенного газа.

Гибридный метод сварки используется для высокоскоростного сваривания материалов большой толщины: например, в самолето- и судостроении. Процесс протекает автономно от оператора, при низком подведении тепла.

Общий принцип технологии laser hybrid welding таков:

на первом этапе образуется луч лазера, который нагревает поверхность обрабатываемого материала до температуры испарения; в результате получается узкое углубление или провар; на втором этапе дуга образует широкий кратер горения, в результате обеспечивая надежный сварочный шов.

Оптимальным решением для промышленного предприятия по внедрению гибридной сварки является роботизация процессов.

Выделяют три вида гибридной сварки в соответствии с типом дуги:

сварка неплавящимся электродом TIG; сварка в защитных газах MIG; плазменная сварка.

ДС-РОБОТИКС – признанный эксперт в области роботизированной лазерной сварки! Мы уже много лет проводим оценку потенциала внедрения лазерных роботов в цикл промышленных предприятий, проектируем решения и реализуем их на производстве. Наша компания – давний партнер мировых лидеров робототехники ABB и KUKA. Работаем на результат, поэтому наше портфолио регулярно пополняется новыми успешными кейсами и отзывами заказчиков.

Заполните форму обратной связи, чтобы мы ознакомились с вашим вопросом и уже сейчас начали работать над его решением, или просто позвоните нашим специалистам. Будем рады принести пользу и вашему предприятию!

 

Уважаемые друзья!

С 30 по 5 апреля мы внимательно следим за почтой, принимаем звонки и отрабатываем все запросы и вопросы, несмотря на официальные выходные.

Используйте время с пользой:

оцените возможности роботизации для вашего производства в новой экономической реальности.

Пишите на info@ds-robotics.ru и звоните +7 (495) 649-60-69, мы поможем!