Установка роботизированной лазерной наплавки iRS-SL-clad
Установка роботизированной лазерной наплавки iRS-SL-clad — мобильная система лазерно-порошковой наплавки для ремонта, восстановления и модификации пресс форм и крупногабаритных деталей. Установка позволяет работать с крупногабаритными деталями массой до 3 тонн. Эргономичная конструкция сокращает время наладки и упрощает подготовку к работе. Использование промышленного робота позволяет выполнять наплавку как на плоских, цилиндрических, так и на сложных криволинейных поверхностях.
Ключевые преимущества
Компактная конструкция установки даёт ряд существенных преимуществ для производственных задач:
- Мобильность. Все компоненты системы размещены на единой раме — это позволяет легко перемещать установку между цехами, оперативно адаптируя производство под решение конкретных задач.
- Простота интеграции. Благодаря компактным размерам установка беспрепятственно встраивается в существующую технологическую цепочку изготовления продукции. Для её размещения не требуется строительство новых помещений или масштабная перепланировка цеха.
- Эргономичность. Исполнительные органы установки оптимально расположены — всё необходимое находится «под рукой» у оператора. Это делает работу удобной и интуитивно понятной, сокращает время на подготовку и выполнение операций.
Основной принцип работы
Процесс лазерной наплавки основан на использовании высокоинтенсивного лазерного излучения для плавления поверхности материала и добавления присадочного материала (порошка или проволоки). В расплавленном состоянии он образует прочное и стойкое покрытие, при этом основной материал оплавляется минимально. Его первоначальная структура практически не меняется.
Основные компоненты комплекса
- Промышленный робот
- Манипулятор наклонный 90°
- Пульт управления
- Шкаф управления
- Лазерный источник
- Питатель порошковый
- Чиллер
- Контроллер робота
Технические характеристики установки
Минимальный диаметр изделия — 30 мм
Максимальный диаметр изделия — 1000 мм
Максимальная длина изделий — 1000 мм
Максимальный вес изделия — 3 т
Мощность лазерного источника — 2 кВт
Производительность наплавки — до 5 кг/ч
Толщина наплавляемого слоя — от 0,05 до 3 мм
Глубина проплавления — от 0,01 до 0,5 мм
Глубина зоны закалки — от 0,1 до 1,5 мм
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
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
Установка роботизированной лазерной наплавки iRS-SL-clad — это универсальное компактное решение для ремонта, восстановления и модификации пресс форм и крупногабаритных деталей. Благодаря мобильности, эргономичности и компактности она легко встраивается в существующие производственные мощности расширяя их технологические возможности без изменения существующей инфраструктуры.
Галерея реализованных проектов
