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Máquina de Soldagem a Laser por Liga de Titânio com Vedação Hermetica
Características técnicas do equipamento
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- A máquina integra uma caixa com luvas selada com laser de fibra pulsado QCW da Raycus, voltado para defeitos de oxidação e fissuração a frio durante a soldagem de ligas de titânio. A câmara em aço inoxidável 304 apresenta taxa de vazamento ≤0,001 vol%/h. Um sistema de purificação circulante mantém o teor de água e oxigênio abaixo de 1 ppm. Preenchida com nitrogênio, argônio ou hélio para isolamento do ar, garante soldas isentas de porosidade e oxidação, em conformidade com os padrões de detecção de vazamentos GJB548B-2005.
- Equipada com uma plataforma CNC de 5 eixos e 4 ligações, com eixos de portal X/Y/Z e um eixo A oscilante de 0–90° para soldagem plana e curva. A forma de onda pulsada e a energia inicial/final são programáveis. Duas câmaras de transferência aquecidas a vácuo secam as peças até 200 °C para eliminar defeitos de soldagem causados pela umidade.
- Proteção completa por intertravamento de segurança com janela de visualização à prova de laser de dupla camada. A saída do laser é bloqueada automaticamente se as câmaras ou as portas para luvas não estiverem fechadas. Um sistema de visão CCD coaxial 20× com posicionamento por luz vermelha suporta ensino por computador e geração automática do percurso de soldagem.
- Software personalizado de gerenciamento de processos registra integralmente os dados de soldagem e de atmosfera para rastreabilidade. Uma unidade integrada de purificação de fumos com filtros HEPA de 0,3 μm remove poeira metálica, com desmontagem e manutenção fáceis.
Configuração Principal dos Equipamentos
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- Unidade Geradora de Laser : Laser de fibra pulsado QCW Raycus, projeto integrado refrigerado a ar. Potência média de 150 W, potência de pico de 1500 W, eficiência eletro-óptica superior a 30 %. Sistema personalizado de controle de forma de onda de pulso compatível.
- Unidade Óptica de Soldagem : Cabeça de soldagem com foco F = 210 mm, CCD coaxial de grau médico integrado e alinhamento por luz vermelha, interface padrão de fibra QBH. Lentes substituíveis para ajuste do tamanho do ponto.
- sistema de Movimento CNC de 5 eixos : Controlador de barramento de 6 eixos Syntec. Deslocamento X/Y de 200 × 200 mm, deslocamento Z de 150 mm, inclinação elétrica do eixo A ajustável. Fixações de troca rápida com função mecânica de prevenção de erros.
- Corpo da Caixa com Luvas Hermeticamente Selada : Dimensão da cavidade interna de 1800 × 750 × 900 mm, em aço inoxidável 304 com espessura de 3 mm. Equipada com 4 luvas de borracha butílica importadas, além de câmaras de transferência térmica a vácuo grandes e pequenas.
- Sistema de Purificação Atmosférica e de Vácuo : Desoxidante BASF importado e absorvente de umidade UOP, com regeneração totalmente automática. Bomba de vácuo Edwards RV12, analisadores online multicomponentes, tela sensível ao toque PLC bilingue Siemens para controle centralizado.
- Componentes auxiliares : Refrigerador S&A CWUL-05, sistema de extração de fumos, módulo antiestático completo, dispositivo de alarme sonoro e luminoso para falhas.
Parâmetros técnicos-chave
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| Categoria | Item de parâmetro | ESPECIFICAÇÃO |
|---|---|---|
| Parâmetros do laser | Modelo laser | Laser de Fibra Pulsado QCW Raycus |
| Comprimento de Onda do Laser | 1070nm | |
| Potência média de saída | 150W | |
| Pico de potência de pulso | 1500W | |
| Energia máxima de um único pulso | 15 j | |
| Largura de Pulso Ajustável | 0,2–50 ms | |
| Frequência de Pulso Ajustável | 0~300Hz | |
| Modo de arrefecimento | Resfriamento forçado a ar | |
| Tempo de trabalho contínuo | 24H | |
| Parâmetros da Câmara da Caixa com Luvas | Tamanho da Cavidade Interna | 1800 mm (C) × 750 mm (L) × 900 mm (A) |
| Placa da Câmara | aço inoxidável 304 de 3 mm, parede interna polida espelhada | |
| Taxa de Vazamento da Câmara | ≤ 0,001 vol% / h | |
| Pressão de funcionamento | –10 a +10 mbar, alívio automático de pressão acima de 12 mbar | |
| Teor interno de H₂O e O₂ | < 1 ppm | |
| Câmara de Transferência Grande | φ360 × 600 mm, aquecimento de ambiente até 200 ℃ | |
| Câmara de Transferência Pequena | φ150×300 mm, Válvula Manual para Evacuação e Enchimento com Gás | |
| Bomba de Vácuo | Edwards RV12, Vácuo Final 2×10⁻³ mbar | |
| Luvas de Operação | luvas de Borracha de Butil de 8 polegadas ×4, Espessura 0,4 mm | |
| Parâmetros da Plataforma de Movimento | Deslocamento X/Y | 200 mm × 200 mm |
| Z viagem | 150mm | |
| Amplitude de Oscilação do Eixo A | 0~90° Ajustável Eletricamente | |
| Precisão de Repetição em Um Eixo | ± 0,01 mm | |
| Precisão de Posicionamento do Servomotor | ±10μm | |
| Ampliação do CCD | 20× | |
| Compatibilidade com o Caminho de Soldagem | soldagem por Pontos 3D e Soldagem Contínua de Costura | |
| Condições de Operação da Máquina | Fonte de alimentação de entrada | trifásico 380 V, Potência Nominal ≥ 5 kW |
| Espaço no piso | 2000 mm × 1200 mm | |
| Humidade ambiente | < 75 %, Sem Condensação | |
| Ambiente de oficina | Isento de Poeira, Livre de Gases Corrosivos e Inflamáveis/Explosivos | |
| Padrão de Aterramento | Fio de aterramento independente, resistência de aterramento < 3 Ω |
Escopo de aplicação
Esta máquina foi projetada principalmente para soldagem hermética sem oxigênio de titânio e ligas de titânio, sendo também compatível com ligas à base de níquel, liga Kovar, ligas de alumínio das séries 1–6, aço inoxidável e outros metais facilmente oxidáveis, atendendo a cenários de fabricação de alta pureza e alta estanqueidade.
- Indústria de Dispositivos Médicos : Embalagem hermética de carcaças de marcapassos em liga de titânio, sensores implantáveis e componentes metálicos de precisão minimamente invasivos;
- Microeletrônica Aeroespacial : Módulos T/R em liga de titânio estanques, componentes RF de micro-ondas, tubulações de vácuo aeroespaciais miniaturizadas e carcaças eletrônicas seladas para satélites;
- Indústria de Baterias de Lítio de Nova Energia : Vedação precisa de coletores de corrente em liga de titânio, carcaças de baterias a vácuo e terminais polares de metais dissimilares;
- Instrumentos de Precisão para Laboratório : Câmaras de vácuo em liga de titânio, sensores de pressão de alta precisão e componentes especiais de testes estanques;
- Componentes de Precisão Militares : Carcaças de vedação em liga de titânio e soldaduras miniaturizadas resistentes à pressão, que cumprem os padrões militares GJB para detecção de vazamentos.
Suporta quatro processos de soldagem principais: soldagem por pulso em ponto único, soldagem contínua circunferencial de vedação, soldagem de sobreposição com penetração total e soldagem de curvas de forma especial. Gera zonas afetadas pelo calor mínimas. As peças soldadas não exigem polimento secundário e apresentam alta taxa de aprovação em inspeções não destrutivas, sendo adequadas para produção experimental em laboratório e para fabricação automatizada em larga escala.
