Hva er fly-sveising (OTF)?
Fly-lasersveising (OTF on-the-fly), noen ganger også kalt skanningssveising, er en automatisert lasersveiseprosess som bruker et laserskanningssystem for å utføre sveising mens sveiseprosesshodet eller måldelen hele tiden beveger seg. Det er nødvendig å først undersøke andre vanlige automatiserte lasersveisemetoder for å forstå de grunnleggende prinsippene for sveising på flyet. Disse metodene kan betraktes som "stopp-start" lasersveisemetoder.
Generelt refererer begrepet "on-the-fly" til å utføre oppgaver dynamisk og i sanntid uten å stoppe eller avbryte den generelle prosessen. I verden av automatisert produksjon, legemliggjør "on-the-fly" lasersveising dette konseptet ved å muliggjøre kontinuerlig sveising mens arbeidsstykket eller sveisehodet forblir i bevegelse. Når næringer fortsetter å presse på for raskere og smartere produksjon, får denne sveisemetoden trekkraft i avanserte produksjonsmiljøer. Denne artikkelen vil forklare hva lasersveising på flyet er hvordan den fungerer, og de viktigste fordelene det tilbyr produsenter.
Høy hastighet
Stopp og start lasersveising med fast sveisehode
Den enkleste og mest vanlige metoden for lasersveising er med et fast lasersveisehode, som leder strålen til en fast stilling rett under optikken. Det er noen unntak, først og fremst sveisehoder designet for "vinglingssveising" som bruker et mindre synsfelt for å lage sveisemønsteret.
For å gjøre sveiser større enn bjelkeplassstørrelsen eller for å lage en serie individuelle sveiser, må enten det faste sveisehodet eller delen sveises flyttes. Førstnevnte er mer vanlig fordi det er lettere å oppnå.
Høyere hastigheter
Stop-Start Laser-sveising med skannehoder
Laserskannehoder, også kjent som skannere og galvo -skannehoder, bruker galvoer for å avlede laserstrålen ved å rotere en serie nøye plasserte speil. Denne designen gjør at bjelken kan rettes eller "skannes" over et bredt synsfelt. Dette gjør at skanneoptikken danner lange sveiser, komplekse sveisemønstre og mange individuelle sveiser mens skannehodet og arbeidsstykket forblir stasjonære.
Skanningssveising brukes ofte til avanserte applikasjoner med høyt volum som batterisveising. Imidlertid, mens sveising med et skannehode reduserer hvor ofte systemet må stoppe, eliminerer det ikke fullstendig behovet. I tillegg kan sveising i utkanten av skannehodets synsfelt forårsake subtile forvrengninger i strålens fokus, noe som kan forårsake problemer i høye presisjonsapplikasjoner med smale prosessvinduer.
Utfordringer på kanten av synsfeltet kan reduseres ved å bruke bare en liten del av skanners synsfelt. Dette resulterer i mer ensartede sveiser, men krever hyppigere omplassering av skanneren for å dekke sveiseområdet. Å omplassere skanneren er en relativt treg prosess som reduserer den totale gjennomstrømningen betydelig.
Veldig høy hastighet
Sveising på flua ved hjelp av et skannehode
Heldigvis kan laserskanning forbedres ytterligere for å lage komplekse sveisemønstre mens optikken er i bevegelse eller mens deler beveger seg under dem. Denne tilnærmingen reduserer hvor ofte systemet må stoppe.
Når du sveiser på farten med en laserskanner, brukes vanligvis bare en liten del av synsfeltet. Med andre ord, optikken forblir først og fremst rett over sveisemålet, selv om systemkomponenter er i bevegelse. Dette eliminerer praktisk talt forvrengninger i laserplassegenskapene forårsaket av å lede bjelken mot kanten av skanners synsfelt.
Fordi sveising på flua dynamisk justerer laserstrålens fokus og bane, står denne tilnærmingen også automatisk for del av delhøydevariasjoner og tredimensjonale delgeometri uten å endre den relative avstanden til skanneren til delen.
Hvordan fluesveising fungerer
Sveising utføres mens skanneren eller delen er i bevegelse, og strålemønsteret produsert av det optiske systemet må kompensere for bevegelsen. Dette krever stram integrering av systemkomponentene.
For høye presisjoner, applikasjoner med høyt volum som batterisveising, er en Gantry Scanner-kombinasjon ofte det beste valget. I dette eksemplet sporer skannerkontrolleren skannerenes plassering og hastighet og kompenserer bjelkebanen for å lage riktig sveiseform på riktig sted. Mens tradisjonelle skanner-sveiseteknikker er enkle og bare "tegne" den ønskede formen fra en fast stilling, må flygende sveising lede bjelken langs en sti som er forskjellig fra den endelige sveisen basert på sanntidsberegninger.
Fordelene med sveising på farten
Økt effektivitet og produksjon:
Ved å redusere antallet starter og stopp påkrevd, eliminerer sveising på flua effektivt ikke -produktive tidsintervaller som brukes til å endre plasseringen av komponenter eller optikk. For produksjonslinjer som må sveise et stort antall individuelle deler, lage flere sveiser på samme del, eller lage flere lange kontinuerlige sveiser, kan bruk av sveising på flua ofte øke produktiviteten flere ganger.
Økt presisjon og pålitelighet:
Sveising i sanntid beregner kontinuerlig og justerer sveiseparametere for å gjøre rede for kontinuerlig bevegelse. Som et resultat kan laserstrålen plasseres nøyaktig mens den opprettholder optimale stråleegenskaper. I tillegg, fordi skannehodet bruker et begrenset synsfelt, er sveisesultatene mer konsistente og forutsigbare, noe som gjør det lettere å holde seg i et smalt prosessvindu.
Fleksibilitet:
Sveising på flua kan brukes når skannehodet er i bevegelse, i applikasjoner der mange individuelle sveiser må lages på en stor del, for eksempel busslørsveising. OTF -sveising kan også brukes når skannehodet er stasjonært og mange mindre komponenter beveger seg under, for eksempel sveising av individuelle batterisceller som beveger seg langs en roterende transportør. I tillegg kan sveising på farten brukes med tre-akset gantries, kartesisk systembevegelse og bevegelse av robotsystemet.
Kompatibilitet med andre lasersveiseteknologier:
Fly-sveising kan brukes med andre lasersveiseteknologier som kan endre strålegenskaper og overvåke sveiseprosessen. For eksempel er sveising på flyet kompatibelt med dobbeltstråler, noe som kan forbedre sveisekvaliteten og redusere sprut. OTF-sveising kan også integreres med direkte lasersveisemåling, en form for prosessovervåking som hjelper produsenter med å spore nøkkel sveiseegenskaper som sveisedybde.
Gjeldende evner til sveising på fly
IPG har utviklet sveiseteknologi på flyet som har oppnådd sveisehastigheter på 1, 000 sveiser per minutt, selv når du sveiser mer komplekse sveisemønstre som spiraler.
IPG live sveiseteknologi er også unikt kompatibel med enkeltmodus dual-bjelke AMB-lasere og LDD Live Weld-måling.
Hvilke bransjer og applikasjoner kan dra nytte av sveising på flyet?
Sveising på farten er en relativt ny teknologi, men den gir betydelige produktivitets-, kvalitets- og pålitelighetsfordeler for et bredt spekter av bransjer og applikasjoner.
EV & batterisveising: OTF -sveising brukes av noen av verdens største EV -produsenter og er en naturlig passform for ekstremt høye gjennomstrømnings- og presisjonskrav til EV- og batteriindustrien. Sveising på farten, spesielt når det kombineres med måling av dobbel bjelke og sveising i sanntid, er en kraftig sveisemetode for applikasjoner som batteriscelle til buslinne-sveising, batteriscelledeksel til kan sveising, sveising av batteri og sveising av batteri og sveising av brenselceller.
Bil: Mens du er assosiert med EV -industrien, drar bilindustrien som helhet også fordel av den økte gjennomstrømningen som følger med sveising på farten. OTF-sveising er godt egnet for sveising av kropp-i-hvitt sveising av platekomponenter. OTF -sveising har også et stort potensial for sveising av en rekke andre bildeler som brukes i bilmotorer og overføringer.
Luftfart: Mange av fordelene med OTF -sveising gjelder også for de forskjellige sveisene som kreves av luftfartsindustrien. I likhet med EV -industrien krever luftfartsindustrien typisk høy gjennomstrømning og presisjon.
Generell produksjon: Som en fleksibel sveisemetode kan sveising på flyet brukes til både mikro og strukturell sveising, noe som gjør den godt egnet for mange generelle applikasjoner som drar nytte av økt produktivitet.
