Установка роботизированной лазерной наплавки iRS-L-clad
Установка роботизированной лазерной наплавки iRS-L-clad — это высокотехнологичная система, предназначенная для нанесения покрытий на различные металлы и сплавы с использованием лазерного излучения. Этот процесс позволяет значительно улучшить эксплуатационные характеристики материалов, такие как износостойкость, коррозионная устойчивость, твёрдость и прочность.
Основной принцип работы
Процесс лазерной наплавки включает использование высокоинтенсивного лазерного излучения для плавления поверхности материала и добавления присадочного материала (порошка или проволоки), который в расплавленном состоянии образует прочное и стойкое покрытие. Основной материал при этом оплавляется минимально, что практически не влияет на изменение его первоначальной структуры.
Лазерный источник питания обеспечивает точность нагрева, робот и позиционер- необходимую траекторию движения лазерной головки и вращения изделия, а порошковый питатель — подачу материала в зону обработки.
Основные компоненты комплекса
- Промышленный робот
- Манипулятор наклонный 90°
- Бабка задняя с вращающимся центром
- Опора роликовая регулируемая
- Пульт управления
- Шкаф управления
- Лазерный источник
- Питатель порошковый
- Чиллер
Технические характеристики установки
Минимальный диаметр изделия — 30 мм
Максимальный диаметр изделия — 600 мм
Максимальная длина изделий — 6000 мм
Максимальный вес изделия — 10 т
Грузоподъёмность наклонного манипулятора в горизонтальном положении — 2 т
Частота вращения шпинделя при наплавке — 60 об/мин (макс.)
Время разгона до рабочей скорости — 10 сек
Вид наплавочного материала — проволока, порошок
Промышленный робот FANUC / ABB / KUKA
Технологический процесс наплавки
- Подготовка
поверхности:
поверхность изделия очищается от загрязнений и окислов, чтобы обеспечить адгезию нового покрытия. - Нанесение покрытия:
лазерный луч плавит верхний слой материала, а присадочный материал подается в зону плавления, где он соединяется с основным материалом. - Охлаждение:
после нанесения покрытия происходит его затвердевание. Благодаря высокой скорости охлаждения, получаемое покрытие отличается высокой прочностью и износостойкостью.
Преимущества роботизированной лазерной наплавки
Высокая точность и контроль качества:
использование роботизированной системы позволяет достигать высокой
точности в процессе нанесения покрытия, что критично для
компонентов с сложной геометрие
Малые термические и механические деформации:
лазерная наплавка характеризуется низким уровнем термических
деформаций, что позволяет обрабатывать детали с минимальными
изменениями в их форме
Экономия материалов:
технология позволяет точно
дозировать присадочный материал, что снижает его расход и делает
процесс более экономичным
Устойчивость к износу и коррозии:
покрытия, полученные с помощью лазерной наплавки, обладают
высокой стойкостью к износу, коррозии и химическому
воздействию
Гибкость и адаптивность:
роботизированные
системы могут быть настроены для работы с различными материалами
и для выполнения широкого спектра операций, что делает
их универсальными
Компоненты системы
Лазерный источник
Основной элемент комплекса, генерирующий высокоинтенсивный лазерный луч. В установке iRS, как правило, используются непрерывные лазерные источники VPG мощностью 1-4 кВт.
Промышленный робот
Отвечает за точное перемещение лазерного луча и подачу присадочного материала в зону наплавки. Промышленные роботы обладают высокой точностью и могут выполнять сложные траектории движения. Компания iRS создаёт установки на базе роботов ABB, FANUC, KUKA, Staubli
Система подачи порошка или проволоки
В зависимости от выбранного типа наплавки используется порошковая или проволочная подача присадочного материала. Эти системы обеспечивают точную подачу материала в зону лазерного воздействия, где он расплавляется и соединяется с основным материалом
Система охлаждения
Для поддержания стабильности работы лазерного оборудования в системе предусмотрен промышленный чиллер для обеспечения оптимальной температуры работы лазерного источника и лазерной оптической головы
Манипулятор наклонный 90°
Позволяет ориентировать наплавляемое изделие в пространстве для обеспечения оптимальной досягаемости и угла подвода лазерной головки
Опоры роликовые регулируемые
Предназначены как для предварительной установки изделия перед зажатием в задней бабке, так и для самостоятельной поддержки вращающихся изделий при проведении технологических операций. Опоры установлены на рельсовый путь, что позволяет настраивать их положение под разную длину изделий
Задняя бабка
Для закрепления второго торца длинномерных заготовок
Пульт управления
Выполнена в промышленном исполнении с пыле- и влагозащищённой клавиатурой и мышью. Предназначена для выбора управляющих программ и настройки технологических параметров обработки.
Система контроля и мониторинга
Включает в себя датчики температуры, камеры для визуального контроля, а также системы управления, которые следят за параметрами процесса в реальном времени, что позволяет достигать высокой стабильности и качества покрытия.
Устройство для подачи газа
Газ, часто инертный (например, азот или аргон), используется для защиты зоны наплавки от окисления и загрязнений. Газ также способствует удалению плавленых частиц и поддерживает чистоту рабочей среды.
Применение
Роботизированные комплексы лазерной наплавки применяются в различных отраслях, таких как:
- Авиастроение: для восстановления и усиления деталей, подверженных высокому износу.
- Автомобильная промышленность: для улучшения свойств деталей двигателя, таких как цилиндры и поршни.
- Энергетика: для ремонта и защиты трубопроводов, котлов и других критичных элементов.
- Машиностроение: для восстановления и модернизации рабочих частей станков и инструментов.
Заключение
Роботизированные комплексы лазерной наплавки представляют собой высокоэффективное решение для нанесения прочных и износостойких покрытий. С их помощью можно значительно повысить долговечность и эксплуатационные характеристики изделий, а также сократить затраты на их ремонт и восстановление. Универсальность и точность процессов роботизированной лазерной наплавки делают комплексы iRS-L-clad незаменимым инструментом в современном промышленном производстве.
Галерея реализованных проектов
