Tecnoloxía Laser

Hai un paso crucial entre a finalización da fabricación dunha máquina de soldadura por láser e a súa utilización real na fábrica dun cliente: a inspección previa ao envío.

Ao adquirir máquinas de soldadura por láser, moitas empresas centranse na potencia do láser, na velocidade de soldadura, na configuración do equipo e no prezo. Con todo, a capacidade dunha máquina para entrar nunha produción estable tamén depende do seu montaxe xeral, do seu sistema eléctrico, do seu sistema láser, do seu mecanismo de movemento e do seu rendemento real na soldadura.

Entón, que se inspecciona exactamente antes de que unha máquina de soldadura por láser saia oficialmente da fábrica?

Por que é necesaria a inspección previa ao envío das máquinas de soldadura por láser?

O equipo de soldadura por láser non é unha unidade única e independente.

Unha máquina completa de soldadura por láser consta normalmente dun sistema láser, dun cabezal de soldadura, dun sistema de control, dunha estrutura mecánica, dun sistema eléctrico e de compoñentes de refrigeración. Dependendo do modelo específico, pode incluír tamén alimentadores de arame, plataformas de movemento, sistemas de visión, robots ou mecanismos de automatización.

Por tanto, unha vez rematado o montaxe, a máquina debe someterse a unha serie de comprobacións para asegurar que todos os compoñentes funcionan correctamente en conxunto.

O obxectivo da inspección previa ao envío non é garantir que a máquina nunca atopará problemas, senón identificar calquera anomalía na súa montaxe, control, funcionamento ou rendemento na soldadura antes da entrega.

Para os fabricantes, esta é unha fase crítica na transición do equipo desde a fábrica ata o lugar de produción do cliente.

Artigo 1: Inspección da montaxe xeral

Despois da montaxe, debe inspeccionarse primeiro a estrutura mecánica da máquina.

Isto abarca principalmente o exterior da máquina, o seu armazón, a cabezal de soldadura, os mecanismos de movemento e as pezas de conexión correspondentes.

As comprobacións inclúen a verificación de:

A instalación correcta dos compoñentes estruturais;

A seguridade dos elementos de fixación;

O funcionamento normal dos mecanismos de movemento;

A instalación fiable da cabezal de soldadura;

Ausencia de defectos obvios de montaxe no exterior;

Cumprimento das estruturas de seguridade e protección coas especificacións de deseño.

No caso de equipos de soldadura láser de tipo plataforma, a coordinación entre a plataforma, o mecanismo de movemento e a cabezal de soldadura tamén é un punto clave de atención.

No caso de postos de traballo de soldadura láser robóticos, requírese unha inspección completa do robot, o sistema de soldadura e os mecanismos periféricos.

Ítem 2: Inspección do sistema eléctrico

As máquinas de soldadura láser son sistemas mecatrónicos; polo tanto, o sistema eléctrico é unha parte vital da inspección previa ao envío. Unha vez conectada a alimentación, deben inspeccionarse o sistema de control, a instalación eléctrica e a interface de usuario.

Por exemplo:

Pode arrancar normalmente o equipo?

Funciona correctamente a interface de usuario?

Execútanse con precisión as ordes de control?

Coinciden os movementos dos distintos mecanismos cos axustes establecidos?

Ademais, deben comprobarse as funcións de seguridade do equipo.

Para as empresas fabricantes, a seguridade do equipo non só afecta aos operarios, senón tamén ao proceso de produción posterior.

Por tanto, simplemente encender a máquina e ver que se acende non significa que a proba estea rematada; requirese unha verificación adicional das diversas funcións de control.

Ítem 3: Inspección do sistema láser

O sistema láser é un compoñente fundamental dos equipos de soldadura láser.

Antes de que o equipo saia da fábrica, deben inspeccionarse as funcións relacionadas co láser para confirmar que o sistema funciona normalmente segundo os axustes do equipo.

As probas centranse normalmente en:

Estado da saída láser;

Funcións de control láser;

Parámetros de funcionamento láser;

Integración entre o láser e a cabezal de soldadura;

Estado do percorrido óptico e dos compoñentes relacionados.

Os elementos específicos das probas varían segundo o tipo e a configuración do equipo de soldadura por láser.

As prioridades nas probas difiren nos soldadores por láser segundo os seus niveis de potencia e deseños estruturais.

Por tanto, ao comprender as probas dos soldadores por láser, é importante ter en conta que non se pode aplicar un único estándar a todo o equipo láser.

Elemento 4: Inspección da cabezal de soldadura e dos mecanismos de movemento

O punto onde se aplica a soldadura por láser na peza está intimamente ligado á cabezal de soldadura e aos mecanismos de movemento.

Se a cabezal de soldadura está mal posicionada ou o movemento é inestable, a calidade final da soldadura pode verse comprometida, mesmo que o sistema láser funcione correctamente.

En consecuencia, antes do envío, debe inspeccionarse o estado de instalación da cabezal de soldadura e o funcionamento dos mecanismos de movemento.

Para o equipamento de tipo plataforma, a suavidade do proceso de movemento é unha prioridade clave.

Para o equipamento de soldadura láser baseado en galvanómetros, a atención desvía-se ao estado operativo do sistema de galvanómetro e ao rendemento de escaneo.

Para as estacións de traballo de soldadura láser robóticas, as probas deben tamén ter en conta a traxectoria de movemento do robot.

En outras palabras, probar o equipamento de soldadura láser implica máis ca só a fonte láser; require verificar a operación coordinada do sistema láser, a cabezal de soldadura, os mecanismos de movemento e o sistema de control.

Ítem 5: Inspección do sistema de alimentación de arame

Non todos os soldadores láser están dotados dun sistema de alimentación de arame. Para o equipamento con función automática de alimentación de arame, o sistema de alimentación de arame tamén require inspección.

Por exemplo, nas máquinas de soldadura a laser con alimentación automática de arame manuais, é esencial verificar—antes do envío—que o mecanismo de alimentación de arame funciona correctamente, que o proceso de alimentación de arame é suave e que a alimentación de arame está adecuadamente sincronizada coa acción de soldadura.

Velocidades inestables de alimentación de arame poden afectar negativamente o proceso de soldadura.

Por tanto, nos soldadores a laser con capacidade de alimentación de arame, a unidade de alimentación de arame debe incluírse nas probas integrais do sistema, xunto co propio sistema láser.

Ítem 6: Inspección dos sistemas de refrigeración e sistemas auxiliares relacionados

As distintas máquinas de soldadura a laser teñen estruturas diferentes, o que dá lugar a requisitos distintos en canto aos métodos de refrigeración e aos sistemas auxiliares.

Por exemplo, as máquinas de soldadura a laser refrixeradas por aire dependen do aire para a disipación do calor, mentres que outros equipos poden utilizar sistemas específicos de refrigeración adaptados ás súas configuracións.

Antes de que o equipo saia da fábrica, deben comprobarse os seus sistemas auxiliares para garantir o seu correcto funcionamento.

Para unidades equipadas con sistemas de refrigeración, tamén é necesario supervisar o estado de funcionamento do sistema, as súas conexións e as súas funcións de alarma.

Aínda que este aspecto non implica directamente a acción de soldadura, afecta á fiabilidade da operación continua e, por tanto, constitúe unha parte crucial da inspección global do sistema.

Ítem 7: Inspección dos parámetros de soldadura e das funcións de control

Unha vez que o equipo se inicie correctamente, deben verificarse os axustes dos parámetros de soldadura e as funcións de control.

Aínda que os métodos de control varían entre distintas máquinas de soldadura a láser, o requisito fundamental é confirmar o seguinte:

Se os parámetros axustados se executan correctamente.

Por exemplo, funciona o equipo segundo os axustes despois de modificar os parámetros? Funcionan adequadamente as ordes de inicio e parada? Existe unha coordinación correcta entre as distintas funcións?

Na produción real, a estabilidade do control dos parámetros é vital.

Isto débese a que, despois de adquirir o equipo, os clientes deben axustar os parámetros segundo os produtos, materiais e grosores específicos implicados.

Se as funcións de control do equipo son inadecuadas, a configuración e o axuste da produción posterior quedarán comprometidos.

Ítem 8: O paso máis crítico: proba real de soldadura de pezas de traballo

Para o equipo de soldadura por láser, inspeccionar só os sistemas mecánico, eléctrico e láser non é suficiente.

As probas reais de soldadura de pezas de traballo constitúen un paso de verificación moi valioso antes do envío.

Se o cliente forneceu mostras, o fabricante pode realizar probas de soldadura cos produtos específicos do cliente. As áreas clave para a inspección inclúen:

Formación do cordón de soldadura;

Apariencia da soldadura;

Posicionamento da soldadura;

Calidade da fusión do material;

Presenza de defectos como perforación excesiva ou mordedura significativa;

Se a eficiencia da soldadura cumpre as expectativas.

Naturalmente, os criterios específicos de inspección deben determinarse en función do produto e dos requisitos técnicos do cliente.

Por exemplo, o rendemento da soldadura varía segundo os materiais, como o acero inoxidable, o acero ao carbono e o aluminio; de maneira semellante, as chapas finas e as chapas grosas requiren parámetros de proceso diferentes.

En última instancia, a inspección das máquinas de soldadura a láser debe validarse co produto real.

As prioridades de inspección varían segundo o tipo de máquina de soldadura a láser.

Hai unha gran variedade de equipos de soldadura a láser no mercado, e os protocolos de inspección varían en consecuencia.

Exemplos inclúen:

Máquinas de soldadura a láser manuais con alimentación automática de arame

Áreas de atención: sistema láser, cabezal de soldadura, sistema de alimentación de arame, sistema de control e rendemento real da soldadura manual.

Máquinas de soldadura a láser refrixeradas por aire

Áreas de enfoque: sistemas láser e de control, así como o sistema de refrigeración por aire e o estado xeral de funcionamento da máquina.

Máquinas de soldadura láser «sen marcas» baseadas nunha plataforma

Áreas de enfoque: estrutura da plataforma, movemento da cabezal de soldadura e resultados reais da soldadura na peza de traballo.

Máquinas de soldadura láser baseadas en galvanómetro

Áreas de enfoque: calibración e probas do sistema de escaneo por galvanómetro xunto co rendemento real da soldadura.

Postos de traballo robóticos para soldadura láser

Áreas de enfoque: inspección completa que abarca o sistema láser, o movemento do robot, a traxectoria de soldadura, a integración das ferramentas e o funcionamento automatizado xeral.