EN
AR
CS
NL
FR
DE
IT
JA
KO
PL
PT
RU
ES
UK
TH
TR
Многоосевая лазерная система наплавки платформенного типа
Обзор технологии лазерного наплавления
Лазерная наплавка является передовым процессом аддитивного производства и упрочнения поверхности металла. Высокоэнергетический волоконный лазер расплавляет как металлический порошок, так и тонкий поверхностный слой подложки заготовки. После быстрого охлаждения образуется высококачественное наплавочное покрытие с металлургической связью. Она обеспечивает упрочнение поверхности и восстановление размеров изношенных компонентов, улучшая износостойкость, коррозионную стойкость, термостойкость и стойкость к окислению заготовок. По сравнению с традиционными процессами, такими как гальванопокрытие и наплавка, она характеризуется низким тепловложением, минимальной деформацией подложки и высокой прочностью сцепления покрытия с небольшим припуском на последующую обработку. Она служит экологически чистым решением для восстановительного производства в горнодобывающей, энергетической, нефтехимической, судостроительной и металлургической отраслях промышленности для восстановления деталей, ремонта пресс-форм и упрочнения компонентов валов и роликов.
 |
 |
Конфигурация основного оборудования
| Подсистема | Наименование компонента | Описание конфигурации |
|---|---|---|
| Лазерный генерирующий блок | Лазерные волокна | волоконный лазер мощностью 3000 Вт; длина волны 1080±10 нм; регулировка мощности от 10 до 100 %; диаметр сердцевины волокна 600 мкм, длина волокна 20 м, интерфейс LOE; стабильная краткосрочная и долгосрочная выходная мощность |
| Оптический процессорный модуль | Лазерная головка для напыления | Коаксиальная головка для подачи порошка с наружным покрытием, максимальная допустимая мощность 4 кВт; коллимация 100 мм, фокусное расстояние 250 мм; диапазон регулировки коллимации и фокусировки от 0 до 20 мм; размер сходимости порошка ≤2,5 мм, интерфейс волокна LOE |
| Модуль подачи порошка | Порошковый питатель с двумя бункерами | сетевое питание 220 В переменного тока; применимый размер частиц порошка от 20 до 200 мкм; бесступенчатая регулировка скорости вращения от 0 до 20 об/мин; повторяющаяся точность подачи порошка ＜±2 %; независимое управление на базе ПЛК; азот или аргон в качестве транспортного и защитного газа |
| Охлаждающая установка | Промышленный водяной холодный аппарат | Номинальная мощность 2,71 кВт; точность управления температурой ±0,5 °C; объём водяного резервуара 16 л; циркуляционное охлаждение для лазера и головки наплавки |
| Управляющий блок | Интегрированная система управления | Промышленное управление на базе ПЛК с блокировкой лазера, подающего устройства и газовой системы; согласование сигналов с внешней многоосевой платформой перемещения; хранение технологических параметров и мониторинг состояния аварийной сигнализации |
| Комплект аксессуаров | Комплект запасных частей | Защитные линзы, лазерные защитные очки, полные газо-водяные трубопроводы и соединители |
Технические характеристики оборудования
| Элемент | Спецификация |
|---|---|
| Модель | Многоосевая лазерная система наплавки платформенного типа |
| Процесс | Лазерная наплавка (по запросу возможна лазерная закалка) |
| Номинальная выходная мощность лазера | 3000 Вт |
| Длина волны лазера | 1080±10 нм |
| Механизм движения | Интеграция с существующей у заказчика многокоординатной платформой (связь по 3–5 осям) |
| Скорость подачи порошка | 1–150 г/мин |
| Повторяющаяся точность подачи порошка | ＜±2% |
| Применимый размер частиц порошка | 20–200 мкм |
| Общее электропитание | 380 В, трёхфазное питание, 50 Гц, 60 А |
| Режим охлаждения | Охлаждение циркуляционной водой |
| Защитный / транспортный газ | Аргон, азот, давление подачи ≥0,5 МПа |
| Максимальная допустимая мощность головки наплавки | 4 кВт |
| Размер пятна сходимости порошка | ≤2,5 мм |
| Протокол связи | Поддержка EtherCAT / Modbus для подключения к внешней системе перемещения |
| Применимые порошковые материалы | Порошки сплавов на основе железа, никеля, кобальта и меди |
Эксплуатация и обслуживание
Эксплуатационные характеристики
- Требования к условиям на месте установки : Разместить лазерный блок в отдельном кондиционируемом помещении. На производственной площадке должна быть обеспечена стабильная подача газа с давлением ≥0,5 МПа. В рабочей зоне должны быть установлены лазерные защитные барьеры и защитные очки. Надёжное заземление оборудования должно соответствовать электротехническим нормам.
- Правила лазерной безопасности : Это лазерное устройство класса 4. Ни в коем случае нельзя смотреть прямо или косвенно в лазерный луч. Во время работы запрещается разбирать защитные элементы головки наплавки. Операторы обязаны использовать лазерные защитные очки, соответствующие длине волны излучения.
- Обработка порошков и газов : Избегать рассеивания пыли металлического порошка; при работе использовать средства индивидуальной защиты от пыли. Регулярно проверять герметичность трубопроводов инертного газа (аргон / азот). Утилизировать отходы порошка как промышленные опасные отходы в соответствии с действующими нормативными требованиями.
- Запуск и технологический процесс : Сначала включить водяной чиллер и убедиться, что температура воды находится в пределах заданного технологического диапазона. Проверить давление в газовой магистрали и уровень материала в питателе порошка. Убедиться в корректной связи с внешней многоосевой системой перемещения. Включить защитный газ до подачи лазерного излучения. По завершении работы сначала отключить лазер, затем сохранять подачу газа в течение заданного времени задержки и последовательно выключить все компоненты.
- Примечания по процессу : Перед началом серийного производства выполнить пробное наплавление на контрольном образце для проверки состояния сварочной ванны и стабильности подачи порошка. Незамедлительно реагировать на системные аварийные сигналы; при возникновении нештатных ситуаций активировать аварийную остановку и устранить неисправность перед возобновлением производства.
Рутинное обслуживание
- Техническое обслуживание оптических компонентов : Никогда не прикасайтесь к защитной линзе или коллимационной линзе голыми руками. Регулярно осматривайте защитные линзы и своевременно заменяйте обгоревшие или загрязнённые. Линзы и сопла головки наплавки являются расходными материалами; регулярно удаляйте брызги порошка. Лица, не являющиеся специалистами, не должны разбирать внутренние оптические компоненты головки наплавки.
- Техническое обслуживание системы подачи порошка : После каждой партии очищайте остатки порошка из бункеров и трубопроводов, чтобы предотвратить слёживание и засорение, вызванные влагой. Периодически калибруйте частоту вращения и расход порошка для обеспечения точности подачи.
- Техническое обслуживание водяного чиллера : Регулярно проверяйте уровень и качество охлаждающей воды; своевременно заменяйте охлаждающую воду и очищайте фильтры согласно графику. Проверяйте соединения водяного контура на наличие утечек, чтобы обеспечить достаточное охлаждение лазера и головки наплавки.
- Техническое обслуживание газовой и электрической систем проверьте соединения газовых труб и соленоидные клапаны на наличие утечек воздуха; проверьте клеммы на предмет ослабленных соединений. Ведите журнал эксплуатации и записи тревожных сигналов для диагностики неисправностей.
- Запасные части и послепродажное обслуживание храните расходные материалы, такие как защитные линзы, сопла подачи порошка и уплотнительные прокладки. При неисправностях системы управления или лазерного источника обращайтесь к инженерам производителя; самостоятельная разборка пользователем не рекомендуется.
