Usprawnianie spawania laserowego

Spawanie laserowe coraz bardziej zagrzewa sobie miejsce w polskich zakładach produkcyjnych. Duże prędkości i precyzja spawania przy zachowaniu doskonałej jakości uzyskiwanych spoin sprawiają, że ta metoda łączenia z roku na rok zjednuje sobie coraz większe grono aktywnych użytkowników. Niemniej jednak nawet zwolennicy spawania laserowego zgodnie przyznają, że ta industrialna różyczka ma całkiem spore kolce.

Specyfika tego procesu wymaga bowiem bardzo dokładnego przygotowania brzegów do spawania, tak aby uzyskać możliwie wąski odstęp pomiędzy łączonymi elementami. Wymagania te nie tylko podnoszą poprzeczkę operatorom składającym i przygotowującym detale do spawania, ale i drastycznie zmniejszają tolerancję błędu dla obróbki poprzedzającej spawanie, jak cięcie, gięcie czy wytłaczanie elementu – czyli dla wszystkich tych procesów, które mogą powodować zniekształcenie spawanych krawędzi.

O ile robotyzacja zazwyczaj skutkuje podniesieniem jakości produkcji i częściową jej reorganizacją, wielu przedsiębiorców obawia się, że standardy wymagane przez laser będą nie do uzyskania w codziennej pracy w ich zakładzie.

Ścieg z pętelką, czyli robotowe robótki

Co tu dużo mówić, liczby nie kłamią, a na świecie jest kilkadziesiąt odmian róży bezkolcowych. Idąc tym tropem, firma Roboty Przemysłowe zdecydowała zmierzyć się z problemem.

Wykorzystując głowicę produkcji IPG, wyposażoną w innowacyjny moduł Wobble, pozwalający na oscylacyjny ruch głowicy laserowej podczas spawania, firma stworzyła rozwiązanie o znacznie szerszej tolerancji przygotowania brzegów do spawania.

Co więcej, spawanie z modulacją wiązki laserowej pozwoliło nie tylko na uzyskanie poprawnych przetopów przy pokrywaniu większych szczelin pomiędzy spawanymi brzegami niż te założone w projekcie, ale i zmniejszyło ryzyko wystąpienia pęknięć gorących oraz innych wad spawalniczych – nawet przy wysokich prędkościach spawania. Poniższe fotografie przedstawiają różne spoiny uzyskane przy spawaniu laserowym z różnymi amplitudami modulacji wiązki laserowej:

Poniżej przykładowe kształty lica uzyskiwane przy wykorzystaniu modulacji wiązki (fot. dr Lechosław Tuz dla Roboty Przemysłowe)

spawy_robotyprzemyslowe

Z kolcami czy bez, grunt, że pachnie zyskiem

Opisana technologia może w pierwszym odczuciu brzmieć jak kolejny zaawansowany projekt badawczy, niemniej jednak jej zastosowanie jest jak najbardziej praktyczne.

Zwiększenie tolerancji lasera na niedokładności ogranicza ilość odrzuconych detali, bądź tych wyspawanych niewłaściwie, a to znacznie poprawia rentowność proponowanego stanowiska laserowego i skraca czas zwrotu inwestycji. Jako że spawanie laserowe jest procesem bardzo oszczędnym pod kątem zużycia materiałów eksploatacyjnych, a jednocześnie pozwala na uzyskanie dużych prędkości spawania (powyżej 1 m/min, nawet w przypadku krótkich spoin), gra zaczyna być warta świeczki.

Aplikacja sprawdza się równie dobrze przy spawaniu ścianek grubych i cienkich (testy prowadzono na blachach o grubościach od 1 mm do 3-4 mm), jak i przy spajaniu stali nierdzewnych austenitycznych o dla szczególnym zastosowaniu. W tym ostatnim przypadku dużym plusem była możliwość ograniczenia ciepła wprowadzanego do materiału tak, aby zminimalizować zmiany w strukturze stali w strefie wpływu ciepła przy złączu i zachować jej właściwości antykorozyjne.

Proponowane rozwiązanie laserowe może tu z powodzeniem konkurować z rozwiązaniami TIG czy MIG, co więcej – ze względu na możliwość stosowania długiej ogniskowej, zapewnia możliwość wykonywania połączeń w miejscach niedostępnych dla klasycznego spawania łukowego. Wszystkie te usprawnienia powodują, że rozwiązanie już zyskało pierwszych użytkowników, i tak naprawdę to jest rzeczywistą miarą sukcesu nowej technologii.

Tak więc różę bez kolców już mamy, dym bez ognia w przemyśle jest cały czas, więc teraz może „nie ma tego złego co by na dobre nie wyszło”? … Po namyśle, tego akurat przysłowia Roboty Przemysłowe nie będą zmieniać.

www.RobotyPrzemyslowe.pl
więcej o laserowej celi spawalniczej >> https://robotyprzemyslowe.pl/oferta/zrobotyzowane-stanowisko-do-spawania-laserowego/