焊接时通常采用聚焦方式会聚激光,一般选用63~254mm(2.5”~10”)焦距的透镜。激光切割特点⑴切割质量好①激光切割切口细窄,切缝两边平行并且与表面垂直,切割零件的尺寸精度可达±0。聚焦光斑大小与焦距成正比,焦距越短,光斑越小。但焦距长短也影响焦深,即焦深随着焦距同步增加,所以短焦距可提高功率密度,但因焦深小,必须保持透镜与工件的间距,且熔深也不大。由于受焊接过程中产生的飞溅物和激光模式
激光器维修工人
焊接时通常采用聚焦方式会聚激光,一般选用63~254mm(2.5”~10”)焦距的透镜。激光切割特点⑴切割质量好①激光切割切口细窄,切缝两边平行并且与表面垂直,切割零件的尺寸精度可达±0。聚焦光斑大小与焦距成正比,焦距越短,光斑越小。但焦距长短也影响焦深,即焦深随着焦距同步增加,所以短焦距可提高功率密度,但因焦深小,必须保持透镜与工件的间距,且熔深也不大。由于受焊接过程中产生的飞溅物和激光模式的影响,实际焊接使用的焦深多为焦距126mm(5”)。当接缝较大或需要通过加大光斑尺寸来增加焊缝时,可选择254mm(10”)焦距的透镜,在此情况下,为了达到深熔小孔效应,需要更高的激光输出功率(功率密度)。
当激光功率超过2kW时,特别是对于10.6μm的CO2激光束,由于采用特殊光学材料构成光学系统,为了避免聚焦透镜遭光学破坏的危险,经常选用反射聚焦方法,一般采用抛光铜镜作反射镜。由于能有效冷却,它常被推荐用于高功率激光束聚焦
移动式激光熔覆设备主要有前端执行机构和后端设备组成,前端执行机构包括多轴工业机器人、移动承载车体、电气控制系统、送粉机构、激光熔覆头、熔覆喷嘴组成;后端设备包括高功率光纤激光器、水冷机、动力电源箱、保护气体组成。由于激光束发散角很小,具有很好的指向性,能够通过导光系统对模具表面进行的局部淬火。使用同一机器人,不仅可以用于激光熔覆,还可以用于机器人自动打磨,对熔覆完成的零件进行打磨抛光。还可配置模块化的变位机转台,通过总线控制与机器人协同工作。
除此之外,针对大型设备的修复现场,尤其是无法进行拆卸和运输的工件,可移动式激光熔覆设备可提供高质量增材修复工艺的选择。激光束可聚焦的区域,可焊接小型且间隔相近的部件,可焊材质种类范围大,亦可相互接合各种异质材料。该设备应用不仅解决了大型成套设备连续可靠运行所必须解决的抢修难题,避免了拆卸、运输、异地修复、安装的过程,节省了工人劳动强度和修复时间,为企业减少停机时间和避免更换新件和运输的费用。一般综合效益是传统方法的几十倍甚至几百倍
自适应随形激光熔覆是解决上述难题一个行之有效的方法,主要包括以下三个基本步骤:
1. 采用传感器进行在线检测:传感器可以是接触式、机器视觉、激光位移等多种,而且必须要建立起传感器测量坐标系与机器人激光熔覆工具坐标系间的对应关系;
2. 自动数据处理:包括数据滤波、重构、建模等,一些应用还需要实现自动模型匹配、缺陷辨识等智能算法;
3. 自动路径生成和工艺参数配置:在自动数据处理所建立模型基础上,进行分层切片、生成填充轨迹,并根据缺陷类型,自动选择优化工艺参数。
激光熔覆头产品特点:
激光级光学模块化设计,可根据应用需求,装配成直光路或弯折光路;
可适用于8KW光纤激光或半导体激光;
可根据熔覆需求,配备不同的光学镜片与模块,按需求输出不同光斑尺寸(0.5mm-5.0mm直径的圆形光斑;条形光斑输出16mm×3mm);
激光光路同轴度可调;
激光能量透射率≥99.5%;
采用防震密封设计,配置水路循环,保证镜片工作环境温度,防止结露;
保护窗设计,防止熔覆中灰尘、烟雾污染镜头;
表面硬化铝合金总体重量不超过10kg;
可配置同轴视觉成像功能,用于可视化示教定位,熔池实时监控。
(作者: 来源:)