Cabezal de soldeo por láser wireM
Cabezal de mecanizado como equipo para máquinas de procesamiento láser
Cabezal de soldeo por láser para impresión 3D de metales,
soldeo de recargue por láser con alambre y revestimientos de reparación aditivo
- Soldeo flexible e independiente de la dirección con un robusto diseño de 3 haces
- Procesos productivos con una potencia láser máxima de 4 kW y una velocidad de deposición de hasta 2,5 kg/h
- Mínima influencia del material en la pieza de trabajo gracias a la precisión del haz láser
- Solución de instalación limpia, que ahorra recursos y requiere poco mantenimiento gracias al aprovechamiento del 100% del alambre de soldar
- Calidad de producción reproducible y constante a largo plazo gracias al funcionamiento automatizado
- Protección a colisión integrada cerca del proceso para evitar daños en la máquina
Visión general
El cabezal de soldeo por láser coaxial wireM es un equipo intercambiable para máquinas de procesamiento láser robóticas y CNC. Impresiona tanto en investigación y docencia como en entornos industriales por su diseño compacto, facilidad de uso y robustez duradera. La última versión ofrece numerosas opciones de configuración y aún más interfaces técnicas para dispositivos periféricos.
El folleto del producto que aparece al lado resume las características y ventajas del cabezal de soldeo. La lista de configuración incluida también puede utilizarse para seleccionar un código de pedido.
Consulte el folleto digital y solicite ahora su configuración aquí:
Las características técnicas del cabezal de soldeo por láser wireM se resumen a continuación en forma de datos y ventajasde proceso y de integración.
Datos técnicos
Dimensiones | 500 x 160 x 210 mm³ (alto x ancho x fondo, dependiendo de la configuración) |
Peso | ~10 kg sin periféricos (dependiendo de la configuración) ~15 kg con periféricos (como suministro de medios, accionamiento de cable, conector de fibra láser, cámara, etc.) |
Diámetro del alambre | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1,0 | 1,2 | 1,6 mm (seleccionable dependiendo de la configuración) |
Materiales | aleaciones de acero, níquel, titanio, cobre y cobalto como alambre macizo (típico) materiales especiales ampliados: - metales ligeros de aluminio, zinc y estaño - aleaciones de oro y plata - alambres tubular de alta aleación |
Longitud del terminal del alambre (Stickout) | 0,4 | 0,6 mm diámetro del alambre ≙ 5 a 10 mm 0,8 | 1,0 | 1,2 | 1,6 mm diámetro del alambre ≙ 10 a 15 mm |
Tipos de láser | láseres de estado sólido acoplados a fibra (láser de diodo, láser de fibra y láser de disco) |
Modo láser | onda continua CW (típico) |
Potencia láser | ≤4 kW |
Velocidad de deposición | ≤2,0 kg/h (para materiales de acero) ≤2,5 kg/h (con equipo de alambre caliente para materiales de acero) |
Longitudes de onda del láser | 900 a 1100 nm (típicas) |
Apertura numérica | 0,1 | 0,2 (dependiendo de la configuración) |
Contacto hembra de fibra | LLK-D | QBH (dependiendo de la configuración) |
Accesibilidad | ~40° (ángulo de apertura del cono exterior de 3 haces en relación con el punto de referencia del elemento terminal) |
Equipamiento opcional | sistema desenrollado del alambre, cámara de proceso, equipo de alambre caliente, adaptador de cámara de gas de protección y configuraciones especiales |
Categorización estándar | cabezal de mecanizado para máquinas de procesamiento láser (según ISO 11553-1) |
Categorización legal (UE) | equipo intercambiable (de conformidad con la directiva 2006/42/CE) |
Funciones integradas
- desconexión de la protección a colisión coaxial cerca del proceso
- tres haces láser parciales alineados con un enfoque triple
- tres chorros transversales (chorro cruzado) y chorros descendentes para un flujo de gran caudal volumétric de los vidrios protectors
- deslizadores compactos intercambiables para los tres cristales protectores de los haces láser parcials
- tobera del alambre fácil de cambiar para diferentes diámetros de alambre
- tobera del gas de protección delgada cerca del proceso
- opción de ajuste XYZ preciso para el alambre
- dos circuitos de refrigeración para la óptica y la tobera del alambre
Posibilidad de otras configuraciones especiales a petición del cliente.
Ventajas del proceso
Soldeo flexible e independiente de la dirección con un robusto diseño de 3 haces
Los tres haces láser coaxiales del wireM funden el alambre uniformemente durante el proceso. Independientemente de la dirección en la que se mueva el cabezal de soldeo por láser sobre la pieza de trabajo, el cordón de soldeo conserva la misma forma. Esto simplifica la programación del proceso y permite procesar geometrías de pieza de trabaj más complejas. Además, gracias a su robusto diseño, también son posibles las posiciones de soldeo horizontal y ascendente, además de la posición de artesa vertical.
Esto significa que puede utilizar nuestro cabezal de soldeo por láser para una amplia gama de aplicaciones:
Procesos productivos con una potencia láser máxima de 4 kW y una velocidad de deposición de hasta 2,5 kg/h
La velocidad de deposición indica la cantidad de material aplicada por tiempo: suele ser uno de los parámetros de evaluación más importantes cuando se considera la productividad del proceso. La elección de la potencia láser y el uso de la función adicional de alambre caliente dan como resultado los máximos valores posibles.
El cabezal de soldeo por láser wireM se utiliza para procesos de larga duración con una potencia láser de hasta 4 kW. Con el equipo opcional de alambre caliente, por ejemplo, se puede alcanzar una velocidad de deposición de hasta 2,5 kg/h para el acero.
Mínima influencia del material en la pieza de trabajo gracias a la precisión del haz láser
La energía de un rayo láser puede enfocarse de forma muy específica para el proceso de soldeo. Esto significa que la zona que rodea el cordón de soldeo apenas se ve afectada. El proceso se desarrolla de forma limpia y casi sin humo de soldeo. Debido a la minimización del aporte de energía, la posible distorsión de los componentes relacionada con la temperatura es menor que con otros tipos de soldeo. Esto significa que se requiere menos o ningún procesamiento posterior.
Posicionamiento rápido del alambre mediante la unidad de ajuste XYZ
Para un proceso estable a largo plazo, es necesario que el alambre de soldar entre en el baño de soldeo en el centro del foco láser. Gracias a la unidad de ajuste XYZ integrada en el wireM para la alimentación del alambre, se puede lograr este posicionamiento preciso. Esto también permite compensar las diferentes propiedades de doma y torsión de los alambres de soldar debidas al proceso de fabricación. El posicionamiento XY se realiza mediante mandos giratorios de fácil manejo y el ajuste Z mediante una pinza.
Mayor calidad de soldeo con el adaptador de cámara de gas de protección opcional
El material de soldeo reacciona con los componentes del aire durante la soldeo. Esta reacción se minimiza mediante una tobera del gas de protección estándar integrada en el wireM, con lo que se consiguen las propiedades requeridas para la mayoría de las aplicaciones. Si se requiere una calidad de material aún mayor del metal de soldeo, como en el caso del acero inoxidable y las aleaciones de titanio, debe reducirse aún más la presencia de oxígeno atmosférico. Esta atmósfera de proceso totalmente inerte puede conseguirse con una cámara de gas de protección y el adaptador disponible opcionalmente. Esto permite un contenido residual de oxígeno de 20 ppm para evitar la oxidación y el deslustre.
Encontrará más información sobre nuestra cámara de gas de protección SGC500 aquí:
Procesos largos sin interrupciones gracias a las funciones de protección integradas
Los procesos totalmente mecanizados y automatizados requieren una calidad de soldeo constante. Por ello, la óptica para enfocar con precisión el rayo láser en el cabezal de soldeo requiere una larga vida útil. Las siguientes funciones están integradas para garantizarlo:
Para aumentar la vida útil de las lentes protectoras de la óptica, el cabezal de soldeo por láser wireM se protege de las salpicaduras de metal depositadas y del humo mediante toberas de aire comprimido. Esto evita averías y reduce el número de piezas de desgaste necesarias. Nuestro cabezal de soldeo por láser también cuenta con placas reflectantes y refrigeración para proteger contra la radiación térmica. Esto significa que se pueden llevar a cabo procesos largos e ininterrumpidos.
Resolución geométrica personalizable gracias a diámetros de alambre variables de 0,4 a 1,6 mm
Desde pistas estrechas y planas para geometrías precisas y extremadamente pequeñas hasta pistas anchas y gruesas para tareas de soldeo de mayor envergadura: el cabezal de soldeo por láser wireM puede utilizarse para una amplia gama de aplicaciones gracias a su resolución geométrica personalizable. El diámetro focal puede determinarse seleccionando la configuración láser de la óptica integrada en el cabezal de soldeo para adaptarla a la aplicación.
Encontrará más información en la tabla de configuración del folleto del producto.
Diseño delgado y compacto para una accesibilidad óptima a los componentes y un peso total reducido
El cabezal de soldeo por láser wireM tiene un diseño especialmente delgado para permitir el procesamiento de superficies planas y de forma libre en piezas de trabajo más complejas. Los tres haces láser, que se dirigen libremente hacia el punto de soldeo, tienen un ángulo de apertura de 40° y una longitud de trayectoria libre de 85 mm. Este diseño permite seguir contornos libres, secuencias de soldeo de varias piezas y estrategias de proceso ampliadas.
El diseño compacto también reduce las exigencias del sistema de manipulación, lo que significa que pueden utilizarse cinemáticas CNC o robots con una capacidad de carga de 20 kg o más.
Ventajas de integración
Solución de instalación limpia, que ahorra recursos y requiere poco mantenimiento gracias al aprovechamiento del 100% del alambre de soldar
El proceso de soldeo de recargue por láser con alambre prácticamente no tiene pérdidas de material, por lo que se caracteriza por una eficiencia de recursos especialmente elevada. Un área de trabajo limpia protege al personal operativo y al medio ambiente, permite una buena aplicación de la seguridad laboral y garantiza una alta calidad de producción.
Calidad de producción reproducible y constante a largo plazo gracias al funcionamiento automatizado
El cabezal de soldeo por láser puede instalarse como equipo intercambiable en una máquina de procesamiento láser CNC o robotizada. La posibilidad asociada de programar procesos de forma reproducible permite realizar procesos semiautomáticos o incluso totalmente automáticos. Una vez configurada, la máquina ofrece continuamente la misma calidad para la tarea de soldeo.
Protección a colisión integrada cerca del proceso para evitar daños en la máquina
Pueden producirse colisiones accidentales entre el cabezal de soldeo láser y la pieza de trabajo al familiarizar al nuevo operadores o al programar nuevas secuencias de la máquina. En determinadas condiciones, el hilo también puede agarrotarse inesperadamente durante la soldeo. En ambos casos, la máquina debe detenerse inmediatamente para evitar daños a la máquina y a la pieza de trabajo.
En tal caso, el cabezal de soldeo láser wireM reconoce la situación de fallo gracias a su protección contra colisión integrada con desviación de 7° y señala una parada de emergencia inmediata a la máquina de procesamiento láser.
Alta compatibilidad con una amplia gama de láseres industriales de fibra acoplada
El haz láser se introduce en el cabezal de soldeo por láser wireM a través de una fibra láser. Las interfaces de fibra más comunes son los tipos QBH y LLK-D. También son posibles variantes similares más avanzadas de diseños más recientes. La refrigeración necesaria de los elementos ópticos puede proporcionarse mediante el propio circuito de refrigeración del láser o mediante un circuito de refrigeración externo.
Utilice nuestro formulario de contacto para comprobar la compatibilidad de su láser:
Rápida puesta en marcha gracias a un amplio servicio de asistencia personalizada
Las máquinas de procesamiento láser suelen ser complejas y se configuran de forma individual. Para garantizar que la integración del cabezal de soldeo por láser wireM funcione correctamente, coaxworks ofrece asistencia personalizada para la instalación, la puesta en servicio y la formación del operario. También trabajamos in situ en todo el mundo de acuerdo con los requisitos del cliente.
Aquí encontrará más información sobre nuestros servicios:
Almacenamiento sencillo del alambre de soldeo y preparación inmediata para el proceso
El uso de alambre de soldeo como material de aportación ofrece varias ventajas. Puede protegerse fácilmente de la humedad y la oxidación y, por tanto, almacenarse de forma segura durante mucho tiempo. Su manipulación en forma de bobina definida permite ahorrar espacio de almacenamiento. Pueden evitarse mezclas, confusiones o pérdidas. El alambre es, por tanto, un metal de aportación fiable que siempre está listo para su uso.
Control inmediato de la potencia láser y grabaciones de vídeo de alta calidad gracias a sistemas de cámaras adaptables
Para la observación paralela y la documentación del proceso de soldeo, es posible utilizar cámaras de proceso dispuestas en la trayectoria del rayo láser o en el lateral. En el cabezal de soldeo por láser wireM pueden montarse distintas variantes disponibles en el mercado mediante adaptadores adicionales. Por ejemplo, un sistema de cámara inline convenientemente configurado puede registrar la temperatura del baño de soldeo y realizar el reajuste directamente a través del control del sistema. Por otro lado, una cámara fuera del eje es muy adecuada para registrar el comportamiento del proceso y mostrarlo al personal de la máquina.
Larga vida útil gracias al circuito de refrigeración integrado y mantenimiento sencillo gracias a las pocas piezas de desgaste
Para garantizar una larga vida útil del cabezal de soldeo por láser, además de los elementos ópticos, la tobera de hilo también está conectada al circuito de refrigeración integrado. Sin embargo, la boquilla de hilo está sujeta a desgaste durante el funcionamiento debido a las altas temperaturas y a la fricción del hilo, por lo que puede sustituirse fácilmente.
Nuestro departamento de atención al cliente dispone de toberas del alambre adecuadas y otras piezas de desgaste, como guías alambre y vidrios protectores:
Apantallamiento del proceso coaxial debido a una tobera del gas de protección delgada
Durante el proceso de soldeo, el aumento de la temperatura tanto en el baño de soldeo como directamente junto a él en la zona afectada por el calor provoca un aumento de la tendencia del metal a reaccionar con el oxígeno atmosférico. Esta oxidación debe contrarrestarse con el uso de gas de protección inerte. Para ello se suele utilizar argón puro o mezclas de gas argón. La tobera del gas de protección integrada en el cabezal de soldeo por láser tiene un diseño delgado y está colocada especialmente cerca del proceso, lo que permite que el gas de protección fluya uniformemente de forma coaxial alrededor del alambre. Este diseño es suficiente para aplicaciones de soldeo sencillas.
Si es necesario evitar por completo la influencia del aire ambiente en el proceso de soldeo, se requiere el uso de medidas de protección ampliadas. Algunas aplicaciones importantes son la soldeo de materiales aeroespaciales como el titanio y las aleaciones de níquel, así como los aceros de alta aleación. Para este tipo de aplicaciones, tiene sentido el uso adicional de blindaje de proceso cerrado. La cámara de gas de protección coaxworks SGC500 puede ser una solución adecuada para ello: