Apakah kimpalan laser on-the-fly (OTF)?
Kimpalan laser on-the-fly (OTF on-the-fly), kadang-kadang juga dipanggil kimpalan pengimbasan, adalah proses kimpalan laser automatik yang menggunakan sistem pengimbasan laser untuk melakukan kimpalan sementara kepala proses kimpalan atau bahagian sasaran sentiasa bergerak. Adalah perlu untuk mengkaji terlebih dahulu kaedah kimpalan laser automatik yang biasa untuk memahami prinsip asas kimpalan on-the-fly. Kaedah ini boleh dianggap sebagai kaedah kimpalan laser "stop-start".
Secara umum, istilah "on-the-fly" merujuk kepada tugas-tugas yang dinamik dan dalam masa nyata tanpa menghentikan atau mengganggu proses keseluruhan. Dalam dunia pembuatan automatik, kimpalan laser "on-the-fly" merangkumi konsep ini dengan membolehkan kimpalan berterusan sementara bahan kerja atau kepala kimpalan masih bergerak. Oleh kerana industri terus mendorong pengeluaran lebih cepat dan lebih bijak, kaedah kimpalan ini mendapat daya tarikan dalam persekitaran pembuatan maju. Artikel ini akan menerangkan apa kimpalan laser on-the-fly, bagaimana ia berfungsi, dan manfaat utama ia menawarkan pengeluar.
Kelajuan tinggi
Berhenti dan mulakan kimpalan laser dengan kepala kimpalan tetap
Kaedah kimpalan laser yang paling mudah dan paling biasa adalah dengan kepala kimpalan laser tetap, yang mengarahkan rasuk ke kedudukan tetap terus di bawah optik. Terdapat beberapa pengecualian, terutamanya kepala kimpalan yang direka untuk "kimpalan goyah" yang menggunakan bidang pandangan yang lebih kecil untuk membuat corak kimpalan.
Untuk membuat kimpalan lebih besar daripada saiz tempat rasuk atau untuk membuat satu siri kimpalan individu, sama ada kepala kimpalan tetap atau bahagian yang dikimpal mesti dipindahkan. Yang pertama adalah lebih biasa kerana lebih mudah dicapai.
Kelajuan yang lebih tinggi
Kimpalan laser stop-start dengan pengimbasan kepala
Ketua pengimbasan laser, yang juga dikenali sebagai pengimbas dan kepala imbasan galvo, menggunakan galvos untuk memesongkan rasuk laser dengan memutar satu siri cermin yang diletakkan dengan teliti. Reka bentuk ini membolehkan rasuk diarahkan atau "diimbas" di seluruh bidang pandangan yang luas. Ini membolehkan optik pengimbasan untuk membentuk kimpalan panjang, corak kimpalan kompleks, dan banyak kimpalan individu manakala kepala imbasan dan bahan kerja tetap bergerak.
Pengimbasan pengimbasan sering digunakan untuk aplikasi lanjutan, tinggi seperti kimpalan bateri. Walau bagaimanapun, semasa kimpalan dengan kepala pengimbasan mengurangkan seberapa kerap sistem mesti berhenti, ia tidak sepenuhnya menghapuskan keperluan. Di samping itu, kimpalan di pinggir pandangan pandangan kepala imbasan boleh menyebabkan gangguan halus dalam fokus rasuk, yang boleh menyebabkan masalah dalam aplikasi ketepatan tinggi dengan tingkap proses sempit.
Cabaran di pinggir bidang pandangan dapat dikurangkan dengan menggunakan hanya sebahagian kecil dari bidang pandangan pengimbas. Ini mengakibatkan lebih banyak kimpalan seragam tetapi memerlukan lebih kerap pengimbasan pengimbas untuk menampung kawasan kimpalan. Menyusun semula pengimbas adalah proses yang agak perlahan yang dapat mengurangkan secara keseluruhannya.
Kelajuan yang sangat tinggi
Kimpalan dengan cepat menggunakan kepala pengimbasan
Mujurlah, pengimbasan laser dapat dipertingkatkan lagi untuk menghasilkan corak kimpalan kompleks sementara optik bergerak atau sementara bahagian bergerak di bawahnya. Pendekatan ini sangat mengurangkan berapa kerap sistem mesti berhenti.
Apabila kimpalan dengan cepat dengan pengimbas laser, biasanya hanya sebahagian kecil daripada bidang pandangan yang digunakan. Dalam erti kata lain, optik kekal terutamanya di atas sasaran kimpalan, walaupun komponen sistem bergerak. Ini hampir menghilangkan gangguan dalam ciri -ciri tempat laser yang disebabkan oleh mengarahkan rasuk ke arah pinggir pandangan pengimbas.
Kerana kimpalan pada lalat secara dinamik menyesuaikan tumpuan dan laluan laser, pendekatan ini juga secara automatik menyumbang kepada variasi ketinggian bahagian dan geometri bahagian tiga dimensi tanpa mengubah jarak relatif pengimbas ke bahagian.
Bagaimana kimpalan terbang berfungsi
Kimpalan dilakukan semasa pengimbas atau bahagian sedang bergerak, dan corak rasuk yang dihasilkan oleh sistem optik mesti mengimbangi gerakan. Ini memerlukan integrasi ketat komponen sistem.
Untuk ketepatan tinggi, aplikasi volum tinggi seperti kimpalan bateri, kombinasi pengimbas gantri sering menjadi pilihan terbaik. Dalam contoh ini, pengawal pengimbas menjejaki kedudukan dan kelajuan pengimbas dan mengimbangi trajektori rasuk untuk membuat bentuk kimpalan yang betul di lokasi yang betul. Walaupun teknik kimpalan pengimbas tradisional adalah mudah dan hanya "menarik" bentuk yang dikehendaki dari kedudukan tetap, kimpalan terbang mesti membimbing rasuk di sepanjang jalan yang berbeza dari kimpalan akhir berdasarkan pengiraan masa nyata.
Faedah kimpalan dengan cepat
Peningkatan kecekapan dan output:
Dengan mengurangkan jumlah permulaan dan berhenti yang diperlukan, kimpalan dengan cepat menghapuskan selang masa yang tidak produktif yang digunakan untuk mengubah kedudukan komponen atau optik. Untuk garisan pengeluaran yang mesti mengimpal sebilangan besar bahagian individu, membuat pelbagai kimpalan di bahagian yang sama, atau membuat kimpalan berterusan yang panjang, penggunaan kimpalan dengan cepat dapat meningkatkan produktiviti beberapa kali.
Peningkatan ketepatan dan kebolehpercayaan:
Kimpalan masa nyata secara berterusan mengira dan menyesuaikan parameter kimpalan untuk mengambil kira gerakan berterusan. Akibatnya, rasuk laser boleh diposisikan dengan tepat sambil mengekalkan ciri -ciri rasuk yang optimum. Di samping itu, kerana kepala imbasan menggunakan bidang pandangan yang terhad, hasil kimpalan lebih konsisten dan boleh diramal, menjadikannya lebih mudah untuk kekal dalam tetingkap proses sempit.
Fleksibiliti:
Kimpalan dengan cepat boleh digunakan apabila kepala imbasan sedang bergerak, dalam aplikasi di mana banyak kimpalan individu mesti dibuat pada satu bahagian yang besar, seperti kimpalan bas bateri. Kimpalan OTF juga boleh digunakan apabila kepala imbasan tidak bergerak dan banyak komponen yang lebih kecil bergerak di bawahnya, seperti sel -sel bateri individu yang bergerak di sepanjang penghantar berputar. Di samping itu, kimpalan dengan cepat boleh digunakan dengan gantri tiga paksi, gerakan sistem Cartesian, dan gerakan sistem robot.
Keserasian dengan teknologi kimpalan laser lain:
Kimpalan on-the-fly boleh digunakan dengan teknologi kimpalan laser lain yang boleh mengubah ciri-ciri rasuk dan memantau proses kimpalan. Sebagai contoh, kimpalan on-the-fly bersesuaian dengan laser dwi-balok, yang dapat meningkatkan kualiti kimpalan dan mengurangkan spatter. Kimpalan OTF juga boleh diintegrasikan dengan pengukuran kimpalan laser langsung masa nyata, satu bentuk pemantauan proses yang membantu pengeluar mengesan ciri-ciri kimpalan utama seperti kedalaman kimpalan.
Keupayaan semasa kimpalan dalam terbang
IPG telah membangunkan teknologi kimpalan di atas terbang yang telah mencapai kelajuan kimpalan 1, 000 kimpalan seminit, walaupun kimpalan corak kimpalan yang lebih kompleks seperti spiral.
Teknologi kimpalan IPG Live juga bersesuaian dengan satu mod amb laser amb dan pengukuran kimpalan LDD live.
Industri dan aplikasi mana yang boleh mendapat manfaat daripada kimpalan on-the-fly?
Kimpalan dengan cepat adalah teknologi yang agak baru, tetapi ia menawarkan manfaat produktiviti, kualiti, dan kebolehpercayaan yang signifikan untuk pelbagai industri dan aplikasi.
Kimpalan EV & Bateri: Kimpalan OTF digunakan oleh beberapa pengeluar EV terbesar di dunia dan merupakan semulajadi untuk keperluan yang sangat tinggi dan ketepatan industri EV dan bateri. Kimpalan dengan cepat, terutamanya apabila digabungkan dengan rasuk dwi dan pengukuran kimpalan masa nyata, adalah kaedah kimpalan yang kuat untuk aplikasi seperti sel bateri ke kimpalan busbar, penutup sel bateri untuk kimpalan, kimpalan plat sejuk bateri, dan kimpalan plat bipolar sel bahan bakar.
Automotif: Walaupun dikaitkan dengan industri EV, industri automotif secara keseluruhan juga mendapat manfaat daripada peningkatan yang semakin meningkat yang datang dengan kimpalan dengan cepat. Kimpalan OTF sangat sesuai untuk kimpalan badan komponen logam lembaran. Kimpalan OTF juga mempunyai potensi besar untuk mengimpal pelbagai bahagian automotif lain yang digunakan dalam enjin automotif dan transmisi.
Aeroangkasa: Banyak manfaat kimpalan OTF juga digunakan untuk pelbagai kimpalan yang diperlukan oleh industri aeroangkasa. Sama seperti industri EV, industri aeroangkasa biasanya memerlukan throughput dan ketepatan yang tinggi.
Pembuatan Am: Sebagai kaedah kimpalan yang fleksibel, kimpalan on-the-fly boleh digunakan untuk kedua-dua kimpalan mikro dan struktur, menjadikannya sesuai untuk banyak aplikasi umum yang mendapat manfaat daripada peningkatan produktiviti.
