高出力で長時間溶接すると溶接部はどうなるか
現在ではレーザーを使って溶接するのが一般的です。しかし、一部の溶接アプリケーションには依然として専門スキルとカスタマイズされたソリューションが必要です。造船所市場における当社の顧客は、強力な12KWファイバーレーザーを所有しています。ほとんどの場合、小さな金属片を溶接します。しかし、新しいアプリケーションの場合は、新しいプロセスが必要でした。
著者:
Nicolas Chaise, Regional Sales Manager, Ophir Spiricon Europe
ボートの大型部品の溶接
この会社はボート自体の大部分を溶接したいと考えていました。この種の溶接は、数メートルにわたって最大20分間続くことがあります。これにより、新たな課題が生まれます。
20分間、フォーカルヘッド、特にフォーカルレンズが過熱します。これにより焦点面が移動し、その結果、溶接自体が影響を受けます。そのため、私たちは新製品の1つであるBeamWatchを稼働させました。
BeamWatchのテクノロジーにより、ユーザーはビームに接触することなく、多くのレーザーパラメーターを瞬時に測定できます。これは、既存のシステムよりもはるかに正確な測定を提供する破壊的なテクノロジーです。
BeamWatchは、GigEケーブルを介して顧客のコンピューターに接続されました。これにより、安全キャビンの外で作業できるようになりました。また、パワーを測定し、ビームをブロックするために、Ophir 10KWサーマルヘッドを接続しました。
測定値
わずか1分で、パワーメーターとBeamWatchシステムをレーザーに合わせて調整することができました。12mmの穴内で撮影することにより、M2、焦点シフト、ウエスト位置、拡散度、直径などの多くの重要なレーザーパラメーターを無制限にリアルタイムで測定することができました。
最初の溶接測定は8kWで10分間続きました。わずか7分後に、最も印象的な結果が見られました。焦点計画が8mmシフトしました。
テスト期間の終了時に、すべての数値データが保存され、ユーザーは、所有する異なる焦点レンズごとに、異なる度数で、溶接時間にわたる各パラメーターのグラフを作成することができました。
結論
長期間にわたるレーザー溶接は、焦点計画に大きな影響を与えます。これはレーザーパワーによって完全に増幅されます。より多くのパワーを使用するほど、より多くの焦点が移動します。アプリケーションによっては、これが重要になる可能性があります。
理論的には、またレーザーメーカーによれば、この影響ははるかに低いはずです。実際、ダート光学系とロボットの動きを使用すると、10分後に10mmを超える焦点シフトが容易に観察されました。
BeamWatchは、高出力アプリケーションにおける焦点シフトをモニタリングする必要性を明らかにします。当社のお客様は、非常に短い生産タイムアウト中にすべてのフォーカスヘッドの特性を評価し、プロセスを最適化できるようになりました。