固体激光集成技术有效降低薄板焊接成本

作者：Trumpf

欢迎访问e展厅 展厅 9 焊接设备/切割机展厅 交流电焊机, 直流电焊机, 气体保护焊机, 埋弧焊机, 高频焊接机, ... 薄板焊接加工时在3D激光焊接设备中集成固体激光焊接技术是非常有利的。除了可以灵活地使用不同的激光源这一优点之外，它还能够节省约20%的生产费用。 由于3D激光加工机床可以根据不同的工序来完成切割、焊接和大、小型工件的堆焊以及厚板、薄板或型材工件的焊接。因此，单件小批量生产的企业一直把3D激光加工设备看作是一种高灵活性、可随时调整的加工中心，而大批量生产的企业也把它用在三班制生产的工序中。 Trumpf 公司研发生产的7000系列Trulaser-Cell(见图1)激光加工机床就是一种几乎可以完成所有激光加工任务的机床，这一激光加工机床设计时要满足的技术和经济性要求很多，因此采用了CO2激光器。此后，Trumpf公司又对这种激光加工机床进行了改进，高动态性能和新功能使3D激光加工在单件小批生产过程和大批量生产过程中都有着更好的经济性。 尽管固体激光器已经应用在工业领域中，但CO2激光器仍然是一种重要的激光源。这一技术的进步体现在第一台利用光纤传导固体激光的3D激光加工设备的应用。在激光加工机床进一步的研发过程中，固体激光器集成到设备中得到的经验、在世界各地销售了500多台小型Trulaser Cell 3000系列固体激光器机床经验的积累，在设备系统方案的规划设计中发挥了重要的作用。 光纤传导激光 利用光纤传导激光是固体激光器最大的优点。光纤不仅是机床设备内部传导激光的载体，还可以实现远距离的激光传送。这样就可以节省生产场地的面积，把固体激光源单独建在生产车间旁，利用Trumpf公司研发生产的激光网把固体激光传导到多台激光加工机床上。 在新系列激光加工机床中，激光有着很高的电-光转换效率;在切割3mm以下的薄板材料时，激光光波长度只有CO2激光的1/10，固体激光器的激光功率消耗明显较低，因此能够更多地降低激光加工的生产成本。 低功率消耗和高效率加工的结合，使固体激光器能够在三班制连续生产中把产品生产成本降低20%以上。 在焊接中，固体激光器也有着类似的优点，在厚度相同的薄板焊接中所需的激光焊接功率较低，在激光焊接功率相同的情况下有着更高的焊接速度。 因此，在薄板加工中，使用固体激光头可实现高产量、低成本。如需要激光加工设备具有更广泛的加工性能，能够满足激光切割和激光焊接的通用型激光加工设备时，CO2激光器的激光加工设备就是最好的选择。 虽然激光加工机床能够同时使用两种不同的激光源，但改变后的结构仍能保证操作该机床与操作单一激光源的加工设备一样简单、方便，在这一激光加工设备中，操作者只需一个操作控制台就可以控制CO2激光源和固体激光源的加工设备，操作控制技术也和常规方法使用和操作CO2激光源的激光加工设备一样，操作者始终具有最佳和有利的操作控制位置，仅需操纵控制盘就可以。 相同的激光头尺寸 为了保障两种激光源与激光加工工艺相互匹配，机床有多种适合两种激光源的激光头供以选用。固体激光使用的切割头与CO2切割激光头外观差异不大，在长度尺寸上也完全相同。所有的激光头都可以快速、准确地进行手工更换。在更换激光头之后，机床的光学监控装置可以立刻识别所使用的激光头类型，并在程序中设定参数。这就避免了激光头更换后出现错误的可能性，防止激光头与工件碰撞，降低了损害机床的可能性。 从外表看，机床不透明的外观和光纤是有区别的。固体激光器加工机床的技术数据则与其带有CO2激光头的变型类型一致：X轴方向的加工范围为2000mm或者4000mm，Y轴方向为 1500mm或者2000mm，Z轴方向为750mm。两种机床最大的快进速度都是173m/min。最大加速度为16m/s2，这也使得Trumpf Cell 7000成为了更高速加工的3D激光设备。 双工位同步运行 该种功能的激光加工机床自动化的直线换位和回转换位功能使其具有双工位的性能。它允许在CO2激光头加工的同时，在另一个工位上完成工件的装夹和更换，从而缩短了辅助工时，提高了设备使用的灵活性和机床的生产能力。 新的双激光源加工机床提供了CO2激光加工机床操作者所熟悉的所有操作规则。包括像Focusline的行聚焦功能，与工作情况有关的聚焦点编程控制，都可以在新的双激光源加工设备中使用。在多年光学激光器生产经验的基础上，Trumpf公司具备研发生产特殊激光头的能力。由于比CO2激光的波长短了10 倍，因此固体激光头的光学镜头就要光洁10倍。 Fastline-Cell系列的激光头有很强的即时更换性能，可以在机床运动的过程中完成激光头的更换，从而使加工时间缩短了40%。在单件小批量产品的生产过程中，机床控制软件Trutops Basic也在提高生产能力方面有着重要的意义和作用，它可使操作人员在机床现场编制数控程序，进行简单可靠的模拟调试，实时观察激光头的数控运动轨迹，其匹配功能使机床的清洗更加方便。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (5/25/2011)