Lézersugaras technológiák fóruma Újdonságok a lézersugaras technológiáik területén: méréstechnika, hegesztés, additive manufacturing (szemelvények a fórum előadásaiból) Abaffy Károly Linde Gáz Magyarország Zrt.
Dr. Otto Maerten Lézersugár felügyelete a megmunkálás alatt 2
Lézer paraméterek mérése Teljesítmény Párhuzamos nyaláb Fókuszált nyaláb Integrált diagnosztika 3
Fókusz eltolódás 4
Fókusz eltolódás okai 5
Integrált diagnosztikai rendszerek 6
Mérőrendszer validálása 7
Fókusz eltolódás 8
Online mérés előnyei 9
Dr. Florian Albert (Scansonic) Hegesztési felület minőségének javítása szkenner fej alkalmazásával 10
11
Hogyan javíthatom a felületet? A felületi érdesség befolyásolása statikus nyalábformálással. Pl.: bifokális lencse, mellyel a megszilárdulást befolyásolhatjuk A felületi érdesség befolyásolása dinamikus nyalábformálással Gyors nyalábmozgatás (lengetés) mellyel szintén befolyásolható a megszilárdulás 12
13
14
Eredmények: - Inhomogenitás a felületen és a keresztmetszetben - Szélbeégés - Nagy mennyiségű fröcskölés Eredmények: - Homogén és sima varrat - Sugárlengetéssel esztétikusabb varrat megjelenés érhető el - Nincs szélbeégés - Redukálható az utómunkálat, pl. fröcskölés eltávolítás 15
Amplitúdó változtatása Megállapítások: Az amplitúdó növelésével: - Növekszik a fröcskölés - Megjelenhet szélbeégés - Alámetszés veszélye - Nemkívánatos varratalak - Inhomogén felület és keresztmetszet alakul ki - Durvább varrat 16
Frekvencia változtatása Megállapítások: A ferkvencia növelésével: - Finomabb varratfelület és csökkenő fröcskölés figyelhető meg 17
18
19
Oliver Meier Laser on demand 20
Alkalmazások - Kötő- és felrakó hegesztések - Vágás - Jelölés Mobil lézer megmunkálás - Nagyméretű alkatrészek megmunkálása - Helyszíni javítások Ipari Lézerek kölcsönzése - Nagyteljesítményű dióda lézer - Diszk és fiber lézer - Impulzus rúdlézer Használt lézerek és tartozékok - dióda-, diszk és fiber lézerek - Q- kapcsolt lézer (1064/532/355 nm) - Jelölő lézer 21
Speciális konténerek (8 vagy 20 láb hosszú) szigetelt, akkumulátorokkal fűtött, távfelügyelettel 5 kw Dióda lézer (Laserline LDF 5000-40) 30 méter hosszú 400 mikronos optikai kábellel Víz-levegő hűtés és tartozékok Teljes előtelepített rendszer A helyszínen szükséges 1x16A és 32A (sugárforrásonként) 22
23
24
Összefoglalás Robot és CNC rendszerek ideális kombinációja lézeres alkalmazásokhoz - Kisebb betanítási és programozási költség - Nagy pontosság és ismételhetőség - Nagy mértékű rugalmasság Laser on Demand (igény szerinti lézer) - Teljes rendszerek (új és használt) - Lézer rendszerek bérbeadása - Technológiák fejlesztése - Szerviz és karbantartás ibs automatizálás - CNC automatizálás - Testre szabott megoldások 25
Selective Laser Sintering Forrás: Indiamart, WB engineering, 3D Print HQ 26
Laser Beam Melting 27
LMD (Laser Metal Deposition) (felrakó hegesztés) Forrás: Fabricating and Metalworking, Fraunhofer IWS 28
Technológiák összehasonlítása Követelmény SLS LBM LMD Sűrűség/ Sorozat gyártás 100 % / igen 100 % / igen 100 % / igen Anyagok + ++ +++ Darab méret (mm) 700 x 380 x 580 800 x 500 x 400 Befogó rendszer függvénye Darab összetettség +++ +++ + Felbontás (mm) 0.2 0.1 0.3 Felületi érdesség Ra (µm) 20 µm 10 20 µm 20 40 µm Alap Sík Sík Sík/Íves Kevert alapanyag / szín Nem / Nem Nem Igen Termelékenység 120 cm³/h 120 cm³/h multi laser 200 cm³/h 29
Felület utómunkálás Forrás: Lulzbot, Fraunhofer ILT 30
Jens Walter Lézersugaras felrakó hegesztés 31
32
Kopásvédelem: - Edzés - Felrakás - Ötvözés 33
34
Egyszerű rézcső Optimalizált fúvóka 35
36
Ingo Uckelmann Metal 3D Printing 37
38
39
40
Implantátum - Beteg specifikus implantátum - Optimalizált csont növekedés Fröccsöntő szerszám - Felülethez igazított hűtőcsatornák - Optimalizált áramlási viszonyok - Szivárgási kockázat csökkentése Könnyűszerkezetes konzol - Szerkezet optimalizálás átültetése a gyakorlatba - Rácsszerkezet jellegű gyártás (bionikus) 41
3D nyomtatás alkalmazásának előnyei - Nagyfokú alkatrész összetettség - Alacsony széria darabszám - Egyedi termékek - Előnyök a tervezési szabadságból adódóan - Hagyományos módon nehezen megmunkálható anyagok alkalmazhatósága - Magas pontossági és felület minőségi követelmények alkalmazása csak a kapcsolódó részeken 42
43
44
45
46
47
48
49
50
Bernd Klötzer Felületi strukturálás, fröccsszerszámok hűtés optimalizálása 51
52
53
54
55
56
57
58
- Négy egyforma hosszú hűtés - Egy közös bemenet - Mind a négy hűtőcsatorna azonos átmérőjű - A bemeneti oldal keresztmetszete nagyobb mint a 4 csatornáé együttesen 59
Köszönöm a megtisztelő figyelmet! 60