Vláknové lasery Coherent ARM pro masovou výrobu automobilů

Vláknové lasery Coherent ARM zajišťují konzistenci a opakovatelnost

Proč se výrobci obracejí s tímto problémem na společnost Coherent? Protože jedinečná, patentově chráněná konstrukce vláknového laseru Coherent ARM zajišťuje potřebnou konzistenci. S vláknovým laserem ARM není nutné žádné jemné dolaďování nebo kompenzace procesního postupu mezi jednotlivými lasery nebo pobočkami. Všechny vláknové lasery Coherent ARM podávají stejný výkon i další charakteristiky paprsku.

Jak Coherent dokáže to, co jiní výrobci vláknových laserů nedokážou? Vláknové lasery Coherent ARM jsou od počátku navrženy tak, aby poskytovaly provozní přesnost a konzistenci nezbytnou k dosažení nízkých jednotkových nákladů a vysoké výtěžnosti výroby bez mimořádného úsilí. Zajišťují, že jakmile je jednou vyvinut procesní postup, laser jej bude věrně reprodukovat v reálném provozu. Každá jednotlivá jednotka bude podávat konzistentní výkon stejným způsobem – každý den a na každé výrobní lince. 

O jak dobrém laseru vlastně mluvíme? Graf ukazuje skutečné údaje z testů výstupního výkonu 90 různých vláknových laserů Coherent ARM. Každý z nich byl nastaven na výkon 2,575 kW. Směrodatná odchylka naměřeného výkonu, měřená externím měřičem výkonu, byla 5,4 W - pouhých 0,2 %. To znamená, že všechny tyto lasery by při daném svařovacím úkolu poskytovaly prakticky stejné výsledky. To opět zaručuje, že procesní předpis bude věrně reprodukován v čase a na více laserech.

Výsledky testů 90 samostatných laserů Coherent FL-ARM ukazují mimořádnou úroveň konzistence výstupního výkonu mezi jednotlivými jednotkami.

K dosažení této vysoké úrovně konzistence implementovala společnost Coherent do architektury ARM řadu funkcí.  Jednou z klíčových funkcí je patentově chráněné nezávislé řízení výkonu prstence a středového paprsku - podporované vysoce sofistikovaným, odděleným řízením výkonu v uzavřené smyčce pro každý z nich. Laser využívá četné senzory k měření a kontrole aktuálního výstupního výkonu pro každý vlnovod a jeho průběžnému nastavení, čímž udržuje extrémně konzistentní svařovací výkon. 

Řízení výkonu pro vysokorychlostní aplikace vyžaduje robustní a rychlé řídicí systémy. Například při svařování mědi, abychom dodrželi  maximální odchylku konzistentnosti hloubky průniku 2 % - a to i u velmi tenkých plechů - standardní mikroprocesorové řízení již není dostatečně rychlé. Jedním ze způsobů, jak zvýšit odezvu řídicí elektroniky laseru ARM, je začlenění vysokorychlostní technologie zpracování dat FPGA (Field Programmable Gate Array), která se využívá v mobilních telekomunikacích v protokolu 5G. To usnadňuje přesné monitorování nejen na jedné, ale na včech vlnových délkách světla, které lasery generují a s nimiž se setkáváme v procesu. 

Při tak vysokém výkonu, rychlosti a kontrole musíme používat také jedny z nejsofistikovanějších systémů ochrany laserů na trhu. Pasivní ochrana proti zpětnému odrazu je dnes u vláknových laserů z velké části považována za "starou novinku". Ale tradiční přístup používaný zbytkem laserového průmyslu - totiž prosté snížení výstupního výkonu laseru při detekci zpětných odrazů - je pro aplikace, které vyžadují vysokou přesnost, výtěžnost a opakovatelnost, nedostatečný. To platí zejména při svařování mědi a jiných materiálů s vysokou odrazivostí.

Místo toho laserové rezonátory ARM využívají naši vlastní technologii ochrany zařízení s integrovaným pětistupňovým ochranným schématem. Tento přístup přináší lepší stabilitu a menší provozní citlivost než konstrukce MOPA, na které spoléhají levnější systémy. V případě laserů Coherent ARM tato úroveň stability a ochrany skutečně umožňuje optimální výrobní výkon pro naše zákazníky za všech provozních podmínek.

Bezkonkurenční konzistence výstupu a odolnost proti zpětným odrazům vláknových laserů Coherent ARM umožňuje výrobcům automobilů a dalším velkosériovým výrobcům OEM čelit bezprostředně nejnáročnějším výzvám v oblasti svařování. 

Zjistěte více o vláknových laserech Coherent ARM.