Лазерная сварка в 3 раза быстрее TIG: реальные преимущества
Специалистам фирмы Esta Rohr из Зайгена (Германия) преимущества применения лазера известны уже многие годы. Компания производила километры продольно сварных труб из нержавеющей стали различных диаметров в режиме трехсменной работы. Что использовали? SLAB CO2 лазер мощностью 4,5 кВт и систему профильной сварки (PWS) от производителя лазера Rofin в Гамбурге.
«Выгоды для нас очевидны, — говорит Свен Питцер, технический директор фирмы Esta Rohr. — В сравнении с классической дуговой сваркой вольфрамовым электродом (TIG) лазер в три раза быстрее».
Опыт Esta Rohr: 16 м/мин вместо 5,5 м/мин
Давайте посмотрим на конкретные цифры. Компания сваривает трубы размером 18×1 мм с применением традиционного сварочного аппарата TIG при скорости 5,5 м/мин. Лазерный аппарат выполняет эту же работу с показателем 16 м/мин. Почти в три раза быстрее!
Рис. 1. Предохранительный стык: трубы, сформованные после сварки, стойкие даже к высочайшим нагрузкам
При этом ограничителем процесса является не мощность лазера, а интегрированная отжиговая установка. Это важный нюанс.
Ферритная и аустенитная сталь: любые материалы
Что особенно ценно? Все обычные виды нержавеющей стали, будь то аустенитная или ферритная сталь, могут свариваться надлежащим образом. Более того, компания специально производит ферритную хромистую сталь лазерной сваркой.
Известные аустенитные материалы, ферритная сталь типа 1.4509, 1.4520 или даже 1.4521 в настоящее время обрели вторую жизнь. Почему? Они экономичны и являются альтернативой для многих областей применения благодаря своей низкой стоимости при равноценной коррозионной стойкости.
При производстве труб из нержавеющей стали лазерная обработка обладает важными технологическими преимуществами за счет возможности точного контроля подводимой мощности на единицу длины. Это серьезно.
SLAB CO2 лазеры: почти 100% эксплуатационная готовность
Но Свена Питцера впечатляют не только возможности сварки. Преимущества лазерной обработки при эксплуатационной готовности также очевидны.
SLAB CO2 лазер с его бесконтактным действием на голову выше классической TIG сварки с ее электродами, которые требуют регулярной замены. Электроды вызывают неизбежное выключение машин. Лазер обеспечивает почти 100% возможность работы.
Помимо ESTA более двадцати новых фирм по всему миру сделали выбор в пользу SLAB CO2 лазеров ROFIN в сочетании с системой профильной сварки (PWS) для производства труб из нержавеющей стали.
Система PWS: коррекция зазоров в реальном времени
Датчик PWS со встроенной системой распознавания зазора корректирует даже мельчайшие неточности позиции сварки. Что это дает? Оптимальные результаты — даже в трудных условиях.
Лазерная система выигрывает не только в плане скорости, но и в плане стойкости. Швы, сваренные лазером, гораздо более эластичны при последующем формовании, чем сварные швы, полученные традиционным способом. Это огромное преимущество при последующей трансформации труб.
Лазерная резка труб: от медицинских стентов до крупных диаметров
Лазеры проявляют свою скорость и точность не только при сварке, но и при резке труб и профилей. Когда методы типа сверления, фрезерования, распиловки или резки под давлением наталкиваются на ограничения, лазерная резка открывает новые возможности.
В то время как при традиционных методах на заготовку действуют огромные механические силы, лазер работает бесконтактно и с высокой гибкостью. Путем простых изменений программы даже очень сложные контуры можно резать без какой-либо смены оснастки.
Тепловая нагрузка на заготовку также минимальная. Так что трубки с точностью до микрон, к примеру, для шприцев или медицинских имплантатов, так называемых стентов, могут легко свариваться.
Резка стентов: точность до микрон за минуту
Установка ROFIN StarCut, Tube режет такие стенты точно, аккуратно и эффективно менее чем за минуту. Впечатляет, правда?
Рис. 2. Лазерная сварка труб с высокой точностью и скоростью
Dimensione Laser: гибкость при малых заказах
С помощью лазера можно надежно и быстро сваривать и трубы более крупного диаметра. Касается ли это простых разрезов полотна или очень сложных надрезов и разрезов контуров — лазеры обеспечивают возможность прецизионного производства деталей.
Благодаря отличному качеству режущих кромок число последующих технологических этапов сокращено. А следовательно, укорачиваются и производственные процессы.
Алессандро Фальконери, основатель и владелец итальянской фирмы Dimensione Laser, уже более десяти лет назад определил для себя эти преимущества, продемонстрировав хорошую интуицию. Будучи JobShop в области лазерной обработки труб и плоских листов, фирма вскоре заняла особое положение в своей стране.
С пятью системами резки труб от инженерной фирмы Adiges (филиал BLM Group) и интегрированными источниками лазерного луча CO2 Rofin, сегодня они производят продукцию в основном для более мелких фирм с разнообразием деталей и небольшим размером заказа.
Это означает, что они производят в том спектре, в котором преимущества лазера могут быть использованы оптимально в плане легкой программируемости, гибкости и доступности.
Рис. 3. Лазерная резка медицинских стентов трубкой Rofins StarCut с точностью до микрон
Рис. 4. Лазерная резка труб СО2 лазерами с высокой производительностью
Фальконери уверен в SLAB лазерной технологии Rofin. Она часто применяется и в аппаратах для сварки труб систем профильной сварки. SLAB лазеры работают без циркуляции газа, что делает их компактными и не требующими особого ухода.
Для Фальконери важны не только высочайшая эксплуатационная готовность и минимальное потребление лазером газа, но и его гибкость, позволяющая фирме с эффективностью производить широкий спектр различных секций или конфигураций компонентов при одновременно небольших размерах заказов.
Лазерная маркировка «на лету»: без остановки производства
Обладая гибкостью, лазер также демонстрирует преимущество в долговременной маркировке труб для контроля качества. В автомобильной индустрии, а также в других областях обработки труб повышается спрос на современные средства маркировки, стойкие к воздействию окружающей среды.
Это может быть:
- ✓ нанесение номеров изделий
- ✓ даты и времени производства
- ✓ штрих-кода или табличного кода данных
- ✓ восходящие или нисходящие серийные номера
Эксперты фирмы Rofins в области маркировки (Бергкихене, Германия) разработали концепцию, с помощью которой лазер маркирует трубу «на лету». Это означает, что труба маркируется, как говорят, при «прохождении», без остановки на станции маркировки.
При этом станцию нанесения маркировки можно разместить таким образом, чтобы она соответствовала 1 классу защиты лазеров. Мелкие загрязнения типа остатков масел или подобных жидкостей на поверхности трубы не являются препятствием.
Сравнение технологий: лазер против традиционных методов
| Параметр | TIG сварка | Лазерная сварка | Преимущество |
|---|---|---|---|
| Скорость сварки | 5,5 м/мин | 16 м/мин | В 3 раза быстрее |
| Эксплуатационная готовность | ~85% | ~100% | Почти без простоев |
| Замена расходников | Регулярная (электроды) | Минимальная | Экономия времени |
| Эластичность шва | Низкая | Высокая | Лучшее формование |
| Контроль мощности | Ограниченный | Точный | Стабильное качество |
Неважно, будь то сварка, резка, маркировка мельчайших, с точностью до микронов элементов, или труб крупного диаметра сложных контуров — лазер применяется многими фирмами как надежный, гибкий и эффективный инструмент для производства труб.
Рис. 5. Резка и сварка в безостановочном режиме с высокой производительностью
Компания Rofin всегда охотно оказывает помощь своим заказчикам в разработке надлежащей технологии и ориентированным на заказчика обслуживанием.
Практика показывает: те, кто переходит на лазерные технологии, получают реальные конкурентные преимущества. Скорость, качество, надежность — все это работает на результат.
Представительство Рофин РФ АТС ОСТ
115093, Россия
Москва, ул. Щипок, 22
Тел/Факс + (495) 797-6916/17/18 (107)
E-Mail: info@atsost.ru
Internet: www.atsost.ru
