MPLM IG™ ПРОМЫШЛЕННЫЙ ИНЖИНИРИНГ │ АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА │ ТЕХНОЛОГИИ МЕТАЛЛООБРАБОТКИ

19.12.2016

Прогрессивные технологии роботизированной гибридной лазер-дуговой сварки



Под роботизированной гибридной лазерной сваркой, о которой пойдёт речь в данной публикации, следует понимать – гибридную технологию сварки Laser/MIG с применением антропоморфного робота. В некоторых источниках также можно встретить и другие обозначения Laser/MIG/MAG: LaserHybrid; Laser/MIG; LaserGMAW, GMAW+L, HLAW и другие – это одинаковые по принципу технологии. Большое количество разных имён обусловлено большим количеством компаний и научных организации, параллельно занимающихся развитием этой прогрессивной технологией сварки. Для удобства, далее по тексту, гибридная технология лазерной сварки будет обозначатся аббревиатурой HLAW (Hybrid Laser Arc Welding - Гибридная Лазер-Дуговая Сварка).
Гибридный сварочный процесс лазерной сварки с MIG существует уже очень давно, не знаю кто и когда придумал объединить MIG с лазерным лучом, но публикации на эту тему были ещё, когда я учился, более 20 лет назад. Гибридная технология значительно увеличивает производительность сварки, HLAW позволяет сваривать сталь и алюминиевые сплавы на скорости до 8 метров/минуту при высоком качестве сварочного шва. И это не предел, развитие HLAW находится только на взлёте потребительского интереса и технического совершенства, все главные рекорды ещё впереди.

Чем отличается HLAW от своих родителей – лазерной сварки и GMA (MIG/MAG)?


HLAW – прогрессивный ребёнок унаследовавший от своих родителей лучшие качества.

Отец – MIG MAGович GMAWов
MIG/MAG — Metal Inert Gas/ Metal Active Gas — дуговая сварка плавящимся металлическим электродом (проволокой) в среде инертного/активного защитного газа с автоматической подачей присадочной проволоки. Это полуавтоматическая или автоматическая сварка в среде защитного газа — наиболее универсальный и распространенный в металлообрабатывающей промышленности метод сварки. Этот метод сварки также обозначают более универсальным термином GMA (Gas Metal Arc). Некоторые производители обозначают автоматизированную/роботизированную систему дуговая сварка металлическим электродом (проволокой) в среде защитного газа – GMAW (Gas Metal Automatic Welding).



Недостатком роботизированных сварочных систем GMAW относительно роботизированной лазерной сварки, является низкая производительность, а также значительно более обширная зона термического влияния, которая приводит к деформациям свариваемых металлических конструкций. Чем медленнее происходит процесс дуговой сварки металлов, тем выше степень термических деформаций.    

Мать – Лазерная сварка


Лазерная сварка – высокопроизводительный процесс, по сравнению с MIG/MAG (GMA), скорость сварки в десятки раз выше.
Рассмотрим пару наглядных примеров:

Сравнение процессов сварки лазером (TruLaser Robot 5020 (производитель - компания "TRUMPF") с MAG сваркой

Конструкционная сталь 3 мм.
Лазерная сварка - 00:07.96 мин.
MAG сварка - 01:22.32 мин.
Экономия времени - 90%

Конструкционная сталь 1 мм.
Лазерная сварка - 00:03.92 мин.
MAG сварка - 00:59.04 мин.
Экономия времени - 93%


Для тех, кто отдалённо знаком с технологией сварки лазерным лучом, предлагаю посмотреть пару коротких видеороликов о том, как выглядит сам процесс лазерной сварки:

Сборку металлических изделий на сварочных прихватках, можно осуществлять в отсутствии кондуктора, также как и при сборки на прихватках дуговой сваркой - если у вас есть ненужные части тела, например пальцы:



Ниже, на видео - сварка лазерным лучом металлического изделия, сборку которого вы наблюдали на предыдущем видео:



Помимо высокой производительности, сварка лазерным лучом имеет преимущества перед сваркой MIG/MAG (GMA) в виде значительно более низких термических деформаций свариваемых металлических конструкций.
Недостатком лазера является низкий КПД сварки, сварка лазерным лучом потребляет большое количество электроэнергии, что компенсируется высокой производительностью на малых толщинах, но с увеличением толщины свариваемого металла, эффективность применения лазерной сварки падает.

Новое поколение: Hybrid Laser Arc Welding (HLAW) – гибридная лазер-дуговая сварка плавящемся электродом (проволокой)

Эволюция



HLAW-технология, сочетание дуговой и лазерной сварки, включает в себя преимущества родительских технологий – высокую производительность в промышленных масштабах, более высокий КПД чем у лазерной сварки, низкий уровень термических деформаций свариваемых конструкций, высокое качество сварочного шва.



Одним из лидеров в области гибридных лазер-дуговых сварочных технологий, является австрийская компания "FRONIUS INTERNATIONAL GMBH" в альянсе с "FILL MACHINERY & ENGINEERING"
FRONIUS определила название гибридной сварочной технологии как – "LaserHybrid" и продвигает "HLAW" на рынке под этим названием.
FRONIUS предлагает ряд различных сварочных систем на базе гибридной лазер-дуговой сварки плавящемся электродом (проволокой).

Есть две основных технологии промышленной лазерной сварки - «Hotwire» (горячая проволока) и «Coldwire» (холодная проволока).
Базовые свариваемые материалы: Cr/Ni сталей, ферритные/аустенитные, дуплексные стали, специальные материалы, оцинкованные листы.
Область применения лазерных сварочных систем: производство контейнеров, металлообработка в машиностроении, автомобилестроение, аэрокосмическая промышленность, производство различных транспортных средств и оборудования, производство типовых металлических конструкций строительного назначения.

Технология лазерной сварки «Hotwire»

Технология лазерной сварки «Hotwire»
Лазерный луч нагревает основной метал до точки плавления. В гибридной системе типа «Hotwire», присадочный материал (проволока) предварительно нагревается. Преимущества метода – высокая скорость подачи присадочного материала, стабилизация сварочного процесса, отсутствие брызг даже при максимальной скорости. Значительное уменьшение термических деформаций свариваемого металла, меньший расход присадочного материала, высокое качество сварочного шва.

Технология лазерной сварки «Coldwire»

Технология лазерной сварки «Coldwire»

Лазерный луч нагревает одновременно и основной и присадочный металлы непосредственно в зоне основного металлургического процесса. Этот метод позволяет получить максимальную скорость сварки при высоком качестве сварочного шва.

FRONIUS LaserHybrid

FRONIUS LaserHybrid
В гибридном лазер-дуговом сварочном процессе, лазерный луч и сварочная дуга действуют одновременно взаимодействуя друг с другом, расплавляя основной и присадочный материал. Благодаря гибриду двух сварочных технологий, достигается превосходный синергетический эффект: максимальная скорость сварки с максимально возможным качеством, стабилизация сварочного процесса, отсутствие брызг расплавленного металла, минимизация негативного воздействия термического влияния, приводящего к деформациям свариваемой конструкции. 
Недавно разработанная сварочная головка для полностью автоматического применения имеет малые размеры 769,5 Х 59 Х 415,7 мм, вес – 19 кг (без оптики), что обеспечивает легкий доступ к компонентам в труднодоступных местах.
Роботизированная система LaserHybrid может быть успешно применена для сварки: конструкционных сталей, хромоникелевых сталей, ферритные/аустенитные, дуплексных сталей, алюминиевых сплавов, магниевых сплавов, оцинкованного листового металла и ряда спецсталей.

FRONIUS LaserHybrid + Тандем (синхронная сварка двумя электродами (проволока) в среде защитных газов)

FRONIUS CMT Twin

Подробнее о сварочной системе FRONIUS CMT Twin (тандемная роботизированная сварка), будет рассказано на нашем новом сайте "МЕТАЛЛООБРАБОТКА XYZ". Сейчас, если есть интерес, вы можете скачать брошюру на английском языке и посмотреть презентационный видеоролик:



FRONIUS Laser Hybrid + Tandem – роботизированная сварочная система, высокоэффективная автоматическая технология сварки с одновременным использованием двух сварочных дуг и четырёхкиловатного лазерного луча. Преимущество технического решения в высокой производительности сварочного процесса. Стандартное решение может сваривать: конструкционные стали, ферритные/аустенитные дуплексные стали, алюминиевые материалы толщиной до 8 мм.

FRONIUS LaserHybrid + Тандем (синхронная сварка двумя электродами (проволока) в среде защитных газов)




Модификации FRONIUS Laser Hybrid
Ultracompact LaserHybrid 4 кВт
Ультракомпактная сварочная головка: 8 кг, фокусное расстояние: 200/300 мм, размеры – 360 х 150 х 514 мм
Ультракомпактная сварочная головка: 8 кг, фокусное расстояние: 200/300 мм, размеры – 360 х 150 х 514 мм


LaserHybrid 90 ° 4 кВт
Угловая конструкция сварочной головки для оптимальной доступности, например, в производстве автомобильного моста.
Мощность лазера: 4 кВт.
Угловая конструкция сварочной головки для оптимальной доступности

LaserHybrid 90 ° 8 кВт
Сварочная головка обеспечивает оптимальную доступность при сварки трубопроводных систем: теплообменники, пароперегревы и т.п.
Мощность лазера: 8 кВт.
Сварочная головка обеспечивает оптимальную доступность при сварки трубопроводных систем


LaserHybrid 90 ° 10 кВт
Оптимальная геометрия головы для односторонней сварки корня стальных листов толщиной до 10 мм
Мощность лазера: 10 кВт
Оптимальная геометрия головы для односторонней сварки корня стальных листов толщиной до 10 мм



LaserHybrid 10 кВт
Конструкция сварочной головки с фокусным расстоянием 300 мм и 10 кВт мощностью лазера.
Конструкция сварочной головки с фокусным расстоянием 300 мм и 10 кВт мощностью лазера





Комментариев нет:

Отправить комментарий

ПРОМЫШЛЕННЫЙ ИНЖИНИРИНГ АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА ТЕХНОЛОГИИ МЕТАЛЛООБРАБОТКИ