Лазеры уже давно могут делать то, что могут традиционные сварочные пистолеты. Тем не менее, многие производители не осмелились применить деликатную технологию в сырой среде своих сборочных цехов. На выставке LASER 2013 (зал C2, стенд 330) исследователи продемонстрируют, что лазеры достаточно надежны, чтобы выполнять функции сварки в производстве.
Могут ли лазеры точно и надежно выполнять сварку посреди грохота машин? Прототип нового лазерного сварочного аппарата, разработанный международной группой исследователей, выдержал самые тяжелые испытания. В INTEGASA и ENSA, двух испанских компаниях, производящих теплообменники для тяжелой промышленности, прототип зарекомендовал себя как точный и надежный в сложных условиях повседневного использования.
«Производители теплообменников до сих пор скептически относились к лазеру», — подтверждает Патрик Хервиг из Фраунгоферовского института материалов и лучевых технологий IWS в Дрездене. Сварочные пистолеты TIG традиционно использовались в сборочных операциях для приваривания тысяч труб к перфорированным трубным решеткам. Однако этот процесс, основанный на технологии дуговой сварки, требует очень много времени. Пистолет должен быть вручную вставлен в каждое отверстие и снова удален после сварки. В результате процесс изготовления является утомительным, длительным и дорогостоящим. Европейские производители сегодня с трудом выдерживают конкуренцию со стороны стран с низкой стоимостью рабочей силы. Исследователи материалов, специалисты по программному обеспечению, инженеры-технологи и многочисленные пользователи объединили усилия в рамках проекта EU ORBITAL, чтобы вместе найти экономически эффективную альтернативу. И нашел один.
Инжиниринг, отвечающий самым высоким требованиям
Вместо обычных TIG-сварочных пистолетов эту работу выполняет лазер – трубные доски и трубы свариваются друг с другом быстро, точно и аккуратно. За считанные секунды труба приваривается по окружности, и манипулятортранспортируя сварочную головку, можно перейти к следующему отверстию. Сварочная головка сконструирована таким образом, что она закрепляется в отверстиях и сидит там настолько прочно, что даже вибрации цеха не могут нарушить процесс сварки. Точное направление оптического луча обеспечивается зеркалами с программным управлением, которые непрерывно направляют его в нужное место. Инженеры и пользователи из Италии, Испании, Франции и Германии оттачивали процесс в течение двух лет. «Прототип, который мы сейчас представляем на LASER 2013, облегчает производство теплообменников, и не только благодаря своей скорости, но и благодаря своей гибкости. Он может даже сплавлять вместе материалы, которые до сих пор считались трудными для сварки», — говорит Хервиг. , который отвечал за проектирование и испытания сварочной головки во время проекта ЕС.
Именно такие экзотические сочетания материалов нужны производителям теплообменников. Они должны выдерживать экстремальные условия реального использования. Теплообменники применяются в химической промышленности, судовых двигателях, энергетических установках для отвода тепла от высокотемпературных, агрессивных растворов жидкостей. Поэтому трубы, по которым проходят эти жидкости, должны быть коррозионностойкими. Однако жидкость в баке за пределами трубки, которая поглощает тепло, химически инертна. Здесь можно использовать экономичные материалы. Там, где встречаются резервуар и трубка, должны быть соединены разные материалы. «Традиционные методы сварки здесь достигают своего предела, тогда как с работой можно справиться с помощью лазера», — говорит Хервиг. Исследователи уверены, что лазерная сварка могут настолько эффективно внедряться в производство, что европейские компании остаются конкурентоспособными на международном уровне.
