Лазерный мир

Что касается инноваций, автомобильная технология никогда не стоит на месте. Для тех, кто хочет изобрести механизм (или, по крайней мере, производить его более эффективно), есть новые, проверенные на производство варианты, готовые улучшить процесс. Технология мониторинга и управления, предлагаемая Laser Depth Dynamics (LDD), дает пользователям промышленных лазеров беспрецедентную гибкость и уверенность в том, как они регистрируют и контролируют процессы сварки, а автомобильные силовые агрегаты — это очень активная область применения.

Технология измерения LDD,  Встроенная Когерентное Визуализацияч (Inline Coherent Imaging (ICI)), является первым промышленным решением для прямого измерения глубины  проникновения при лазерной сварке. ICI работает, добавляя второй лазерный луч малой мощности в сварочную головку, направляемый через ту же фокусирующую оптику, что и основной обрабатывающий пуч. Вторичный луч используется для проведения высокоточных измерений расстояния сотни тысяч раз в секунду. Конечным результатом является способность измерить  расстояние до самого дна канала проплавления, а также до поверхности свариваемой детали, в процессе осуществления процесса лазерной  сварки. Система имеет ряд преимуществ для применений в  сварке кольцевых швов , которые обычны при производстве компонентов трансмиссии.

Для установке  и настройки на круглой детали система ICI может играть роль встроенной камеры. Тем не менее, 3D-разрешение и нечувствительность к  условиям  окружающего освещения позволяют пользователям системы точно определять по точкам желаемый путь сварки, высоту фокусировки и вершину детали с точностью порядка 10 мкм. Все три аспекта этого первоначального выравнивания имеют решающее значение для повторяемого процесса при сварке вокруг внешней части круговой части (РИСУНОК).

Рис. Технология Inline Coherent Imaging (ICI) позволяет пользователю точно определить желаемый путь сварки, высоту фокусировки и верхнюю точку детали с точностью порядка 10 мкм; технология обеспечивает высокую повторяемость при сварке кольцевых швов.

ICI сообщает о прямых измерениях глубины канала проплавления по всей длине сварного шва. Эта технология также предлагает многофакторный мониторинг, что позволяет активно направлять измерительный луч на разные участки шва во время сварки. Это позволяет одной системе измерять положение шва, расстояние от головки до заготовки и профиль готового сварного шва, все в течение одного сварочного прохода. Эта схема мониторинга определяет сварочные дефекты и их первопричины непосредственно перед, во время и после прохождения технологического луча в пределах области, видимой через сварочную оптику.
Для ротационной сварки комбинация положения шва и измерений смещения головка / заготовка обнаруживает колебание заготовки во время сварки, будь то из-за ошибки крепления, неудачной подвижки под давлением, неповоротных деталей или в некоторых случаях деформации, вызванной сваркой. Мониторинг положения шва может использоваться для обеспечения стыковой сварки стыков или для проверки положения шва путем отслеживания близлежащей кромки. ICI — эффективное решение для процессов сварки волоконным, дисковым, прямым диодным и СО2-лазерами и совместимо со многими приложениями для подачи проволоки. Результаты измерения глубины канала проплавления сопоставимы с результатами, полученными по приготовленным шлифам, но они охватывают всю длину окружности детали, что соответствует геометрии реза, которая была бы чрезвычайно сложной или практически невозможной для производства в лаборатории металлургии. Кроме того, ICI хранит запись каждой сваренной детали, а не небольшое подмножество образцов, отобранных для деструктивного тестирования о т каждой партии или смены. Тяжелые и прецизионно обработанные компоненты, такие как геликоидальные шестерни, могут быть дорогостоящим ломом в случае ошибок в сварке, а требуемые нагрузки, которые эти детали должны обеспечивать, означают, что определенность в целостности сварных соединений имеет решающее значение. Наличие способности оценивать детали индивидуально, а не путем выборочных оценок партий, может привести к огромным экономиям времени и денег. Ключевыми преимуществами, проявляемыми пользователями в сегменте автомобильных трансмиссий, являются снижение общих затрат и усилий, затраченных на процедуры обеспечения качества, сокращение количества отходов и значительное повышение уверенности в продуктах, которые они поставляют своим клиентам.
Эта статья была предоставлена by Chris Galbraith (cgalbraith@laserdepth.com) and Paul Webster of Laser Depth Dynamics, Kingston, ON, Canada; www.laserdepth.com

Оригинал статьи на английском языке: https://www.industrial-lasers.com/articles/print/volume-32/issue-3/departments/update/reinventing-the-gear-laser-technology-can-help.html