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多功能的复合激光加工系统

2013-04-07 14:51
瑾年Invader
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        为了实现不同情况下不同的进给速度,专家们研发了程序控制的激光模块控制系统,它能根据调频频率、激光模块的节拍和周期自动把进给速度调整到最佳,从而在整个进给速度范围内避免了切割、焊接时的毛刺、焊接胡须等。同时,Reis Robotics公司研发生产的RLP16型激光加工机器人配备了新型F2-X复合式激光头。IPG公司研发生产的YLR4000SS型光纤的直径为100μm,与激光射束控制系统相连接,可承受的最大功率为2.5kW。根据被切割的材料厚度和被切割轮廓半径尺寸的大小,大部分轮廓的激光切割速度为15m/min,孔的切割速度为3~9m/min。增强板(1.3mm)和钢板(1.4mm)搭接焊接时的焊接速度为3m/min。根据工件切割轮廓的细节不同,整个切割、焊接工序在上述选用的低进给速度情况下大约为1min。

  通过对节拍和频率的控制,系统不仅能够在平均功率的范围内,而且也能够使激光脉冲在空间上与当前的进给速度相互匹配起来。图4所示为调制在低速进给时避免焊接胡须的实例,通过对周期的控制还能够进一步优化改进调制程度和调制水平。

  实际应用

  在超高强度钢汽车零部件的生产加工中,激光技术的应用显得越来越重要。在车辆的碰撞缓冲区部件使用了难以机械切割、有着很高抗冲压性能的材料之后也促进了激光技术的应用。利用22MnB5材料加工轿车B立柱的外形轮廓和孔的切割就是激光技术应用的最佳实例。在利用3D复合加工技术之后,也可以在激光切割中集成激光焊接工艺。

  图4表示的是B立柱新的生产工艺:首先在工件上切割出孔,然后切割出工件的外形,再焊接好增强板,最后再在焊接有增强板的B立柱部位切割出孔。上述所有工序都在一次装夹中完成而且实现很高的公差要求。

  因此,把激光切割和激光焊接集成在一个工序中,在激光加工领域中构成灵活多变的工艺,才能开创全新的生产加工工艺,真正实现经济的生产加工。

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