Přesné laserové svařování s výkonem až 5 kW

Průmyslové svařovací aplikace, jako jsou například výroba e-mobility, vyvolávají zvýšenou potřebu svařování obtížně svařitelných kovů, jako je měď a hliník, nebo spojování různorodých materiálů. Přesná dálkově ovládaná svařovací hlava Coherent SmartWeld+, představená v roce 2019, poskytuje přesnou distribuci energie a kontrolu hloubky provaření, která je nezbytná pro úspěšné vytváření těchto typů svarů.

Nová svařovací hlava PH20 SmartWeld+ rozšiřuje rozsah této osvědčené technologie na lasery o výkonu až 5 kW. Díky tomu je kompatibilní s větším výběrem jednovidových standardních optických laserů a optických laserů s nastavitelným kruhovým režimem (ARM), včetně laserů Coherent HighLight FL CSM ARM, HighLight FL CSM a PowerLine FL 1000/1500. Výsledkem je možnost svařovat tenké i silné materiály s bezkonkurenční přesností a vysokou rychlostí.

Co je na laserové technologii SmartWeld+ tak chytrého?

Laserová hlava SmartWeld+ dosahuje této kombinace rychlosti a přesnosti díky spojení pevné optiky pro přenos paprsku s vysoce dynamickým galvanometrickým skenovacím modulem (rychlost až 4 kHz). Ten je řízen sofistikovaným softwarem pro vytváření různých předprogramovaných skenovacích vzorů. Tyto "inteligentní" vzory jdou daleko za tradiční kmitání paprsku a zahrnují spirály, elipsy a další složité tvary. Kromě vyššího výkonu umožňují vylepšení softwaru v systému PH20 SmartWeld+ dynamicky přizpůsobovat pohyb paprsku (orientaci obrazce, velikost a frekvenci kmitání), aby se kompenzovaly individuální odchylky obrobku naměřené systémem vidění. V kombinaci s laserem ARM lze toto řízení paprsku synchronizovat s vysokorychlostní nezávislou modulací výkonu středového a kruhového paprsku. To poskytuje bezprecedentní úroveň prostorového a časového řízení způsobu použití výkonu laseru. To vše přináší konzistentnější kvalitu svaru a rozměry švů a současně zmírňuje požadavky na lícování dílů. A díky rozšířenému pracovnímu poli 50 x 50 mm může nejnovější SmartWeld+ někdy eliminovat pohyb portálu a dosáhnout tak ještě vyšší rychlosti.

Lepší svařování

Výsledky ukazují schopnost laserového systému SmartWeld+ přesně kontrolovat rozměry a tvar svaru a také snížit příkon tepla. Na dvou fotografiích jsou porovnány svary z tradičního vícemódového laseru (přibližná velikost zaostřeného bodu 800 µm) s mnohem nižším výkonem jednomódového laseru (přibližná velikost zaostřeného bodu 30 µm) řízeného pomocí systému SmartWeld+.

Tradiční vícemódový pulzní laser vytváří svar s nerovnoměrnou hloubkou a relativně velkou tepelně ovlivněnou zónou, zatímco SmartWeld+ ve spojení s jednovidovým vláknovým laserem vytváří svar s rovnoměrnou hloubkou a pevností a minimální tepelně ovlivněnou zónou.

Systém SmartWeld+ vytváří průřez svaru, který je více obdélníkový a o 40 % větší než při tradičním přístupu. Současně vytváří mnohem menší tepelně ovlivněnou zónu díky sníženému celkovému příkonu energie. Výsledkem je minimalizace tepelného namáhání a tvorby trhlin a celkové zvýšení pevnosti svaru.

Kromě toho menší ohnisko paprsku dosažené pomocí jednovidového zdroje zvyšuje koncentraci energie. To zlepšuje stabilitu procesu u vysoce reflexních materiálů - jako je měď nebo hliník - které se obvykle obtížně svařují, zejména s infračervenými lasery.

Další informace o technologii laserových hlav SmartWeld+.

Zdroj: Coherent.com