Bizonyíték, nem ígéret 1. rész

A lézersugaras hegesztés minőségi jellemzőinek kísérleti eredményei

2018. május 18., péntek, 06:00

Címkék: hegesztés hegesztéstechnika Indupro Kft. kísérlet lézer lézeres hegesztés lézerhegesztés lézertechnológia

A lézersugaras hegesztés napjainkban az egyik leginkább teret hódító anyagegyesítő eljárás. A nagy hegesztési sebesség, reprodukálhatóság, illetve a kis hőbevitel a technológia előnyös tulajdonságai. A kis hőbevitel miatt keskeny hőhatásövezettel és kis vetemedéssel készíthető a végtermék.

Mint valamennyi anyagegyesítő eljárásnál, így a lézersugaras hegesztésnél is számolnunk kell estleges hegesztési hibák megjelenésével. Napjainkban egyre inkább elvárás az, hogy ezeket a hibákat egy megfigyelőrendszer a probléma megjelenésének pillanatában észlelje, és detektálja. Egy ilyen rendszer gyártósorba integrálásával az is elvárható követelmény, hogy a gyártás teljes mértékben selejtmentes terméket szolgáltasson a megrendelő felé. Egy ilyen rendszernek gyorsnak, megbízhatónak és költséghatékonynak kell lennie.

Monitoring, szabályozórendszerek

A varratvizsgáló, illetve szabályozórendszerek igyekeznek a varratról és annak környezetéről a legtöbb információt összegyűjteni. Ilyen adatok lehetnek a hőmérséklet, az alkatrészek pozíciója vagy a hegesztés látható spektruma. A megfigyelő-, illetve szabályozórendszerek napjainkban leginkább fotodiódákkal vannak felszerelve. Az ilyen rendszerek működési elve az, hogy a hegesztés során keletkező, a hegesztésből kilépő elektromágneses hullámokat érzékelik és rögzítik. A lézersugár-anyag kölcsönhatás pontjából érkező elektromágneses hullámok detektálásából és feldolgozásából a berendezés megállapítja a beolvadás mélységét, az esetleges hibákat, vagy a varrat alakját, mindezt a hegesztés pillanatában. Többféle érzékelő egyidejű alkalmazásával különböző hullámhosszúságú fények érzékelhetők szenzoronként, így teljes körű információ kapható a varratról, mint például a varrat hőmérséklete, a plazma tulajdonságai vagy a visszaszórt sugárzás.

1. ábra A Plasmo rendszerek helye a gyártósorban

Plasmo rendszerek

Az Indupro Kft. partnere, a bécsi székhelyű Plasmo Industrietechnik GmbH közel 2 évtizede tevékenykedik a minőségbiztosítás területén, beleértve a lézersugaras hegesztés minőségbiztosítását. Ez idő alatt 11 terméket fejlesztettek ki (1. ábra) , melyek különböző metódusokkal vizsgálják a hegesztést, és az esetleges hiba bekövetkezésének pillanatában kimutatják, rögzítik azt. A termékek gyártósorba integrálásával biztosítható az előzőekben említett selejtmentes gyártás. Lézersugaras hegesztés esetén a Processobsever Advanced és Profileobserver nevű termékek alkalmazásával kimutathatók a lézersugaras hegesztés legjellemzőbb hibái, mint például porozitás a varratban, vagy a nem megfelelő illeszkedés.

A Fastobserver nagy frekvenciájú mintavételezésre alkalmas (250 000 felvétel másodpercenként), aminek a segítségével az impulzusüzemű hegesztés is teljeskörűen vizsgálható.

A Deepobserver a tompán illesztett alkatrészek hegesztésekor nyújt segítséget. A berendezés három helyen figyeli a hegesztendő alkatrészt. Egyrészt vizsgálja az alkatrészek illesztését, ahol nem megfelelőség esetén korrigálja azt a hegesztőberendezést vezérelve. Másodsorban figyeli a varrat mélységét, melyet a hegesztés teljes szakaszában megfelelő tartományban tart. Harmadrészt figyeli az elkészült varratot, ahol a varratkorona esetleges geometriai hibáira tud rámutatni.

A Processobserver advanced működési elve

A Processobserver fotodiódák segítségével vizsgálja a lézersugaras hegesztést. a hegesztés során keletkező fény optikai kábelen keresztül jut a vezérlőegység diódáiba, mely így detektálja és feldolgozza azt (2. ábra). Az érzékelt jelekből a rendszer a hegesztést minősíti. A fotodiódák vagy szilícium, vagy germánium alapanyagúak lehetnek, annak függvényében, hogy milyen hullámhosszúságú fényt szeretnénk detektálni vele. A fénykábel fejegysége a legtöbb gyártó által készített hegesztőfejre könnyedén felrögzíthető. A feldolgozóegységbe érkező digitalizált adatokat rögzíti, másodpercenként 2 000 adatot rögzítve. A rögzített adatokat összesen 6 algoritmus szerint vizsgálhatjuk. Mindegyik algoritmus a varrat különböző tulajdonságait vizsgálja, és az eredmények alapján dönt a varrat megfelelőségéről.

2. ábra A Processobserver advanced működési elvének ábrázolása

Az Indupro Kft. a jövőben valamennyi szériális lézersugaras hegesztését kizárólag a Plasmo rendszerek gyártósorba integrálása mellett hajtja végre. Az Indupro Kft. vállalja valamennyi Plasmo termék telepítését, gyártósorba integrálását és szervizelését.

A TechMonitor következő lapszámában a Processobserver advanced részletes bemutatásával folytatódik a cikk.

Folytatjuk

Takács Sándor

applikációs mérnök

www.indupro.hu

Keresés
Bejelentkezés / Regisztráció
Média Partnerek