Tête de soudage laser wireM
Tête de traitement comme équipement pour machines à laser
Tête de soudage laser pour le impression 3D de métaux,
rechargement par soudage au laser et fil et revêtement de réparation additive
- Soudage flexible et indépendant de la direction avec un design robuste à 3 faisceaux
- Procédés productifs avec une puissance laser maximale de 4 kW et une vitesse de dépôt allant jusqu'à 2,5 kg/h
- Influence minimale du matériau sur la pièce grâce à la précision du faisceau laser
- Solution d'intégration propre, ménageant les ressources et nécessitant peu d'entretien grâce à l'utilisation à 100% du fil d'apport
- Qualité de fabrication reproductible et constante à long terme grâce à un fonctionnement automatisé
- Protecteur de la collision intégrée à proximité du processus pour éviter les dommages aux machines
Aperçu
La têtes de soudage en laser coaxial wireM est un équipement interchangeables pour les machines d'usinage par laser robotisées et CNC. Elle convainc dans la recherche et l'enseignement ainsi que dans l'environnement industriel par sa forme compacte, sa facilité d'utilisation et sa robustesse à long terme. La dernière version offre de nombreuses variantes de configuration et encore plus d'interfaces techniques pour les appareils périphériques.
Le dépliant produit ci-contre résume les caractéristiques et les avantages de la tête de soudage. La liste de configuration incluse permet en outre de choisir un code de commande.
Feuilletez le dépliant numérique et demandez dès maintenant votre configuration ici :
Les particularités techniques de la tête de soudage laser wireM sont présentées ci-dessous sous forme de données et d'avantages en termes de procédé et d'intégration.
Caractéristiques techniques
Dimensions | 500 x 160 x 210 mm³ (hauteur x largeur x profondeur, en fonction de la configuration) |
Poids | ~10 kg sans périphériques (en fonction de la configuration) ~15 kg avec périphériques (alimentation en utilités, le dévidage du fil, le connecteur fibre laser, la caméra, etc.) |
Diamètre du fil | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1,0 | 1,2 | 1,6 mm (sélectionnable en fonction de la configuration) |
Matériaux | alliages d'acier, de nickel, de titane, de cuivre et de cobalt comme fil plein (typique) élargi aux matériaux spéciaux : – métaux légers d'aluminium, de zinc et d'étain - alliages d'or et d'argent - fils tubulaire fourré fortement alliés |
Longueur terminale du fil (Stickout) | 0,4 | 0,6 mm diamètre du fil ≙ 5 à 10 mm 0,8 | 1,0 | 1,2 | 1,6 mm diamètre du fil ≙ 10 à 15 mm |
Types de laser | lasers à corps solide couplé à une fibre (laser à diode, laser à fibre et laser à disque) |
Mode laser | onde entretenue CW (typique) |
Puissance laser | ≤4 kW |
Vitesse de dépôt | ≤2,0 kg/h (pour les matériaux en acier) ≤2,5 kg/h (avec équipement de fil chaud pour matériaux en acier) |
Longueurs d'onde du laser | 900 à 1100 nm (typique) |
Ouverture numérique (ON) | 0,1 | 0,2 (en fonction de la configuration) |
Contact femelle de la fibre | LLK-D | QBH (selon la configuration) |
Accessibilité | ~40° (angle d'ouverture du cône de 3 faisceaux extérieur par rapport au point d'outil PDO) |
Équipement optionnel | système dévidage du fil, caméra de procédé, équipement de fil chaud, adaptateur de chambre à gaz de protection ainsi que configurations spéciales |
Classification des normes | tête de traitement pour machine à laser (selon ISO 11553-1) |
Classification juridique (UE) | équipement interchangeables (conformément à la directive 2006/42/CE) |
Fonctions intégrées
- arrêt protecteur de la collision coaxiale du procédé
- trois faisceaux laser partiels alignés sur un foyer triple
- trois buses d'air transversales (jets croisé) et des buses d'air verticales (jets descendant) pour un débit volumétrique élevé devant les verres de protection
- curseurs interchangeables compacts pour les trois verres de protection des faisceaux laser partiels
- buse à fil facilement interchangeable pour différents diamètres de fil
- buse à gaz de protection mince et proche du procédé
- possibilité d'ajustement XYZ précis pour le fil
- deux circuits de refroidissement pour l'optique et la buse à fil
Des configurations spéciales différentes sont possibles sur demande du client.
Avantages du procédé
Soudage flexible et indépendant de la direction avec un design robuste à 3 faisceaux
Les trois faisceaux laser coaxiaux du wireM font fondre le fil de manière uniforme au cours du processus. Quelle que soit la direction dans laquelle la tête de soudage laser se déplace sur la pièce, le cordon de soudure conserve la même forme. Cela simplifie la programmation du procédé et permet de traiter des géométries de pièces plus complexes. En outre, grâce à sa conception robuste, des positions de soudage horizontales et ascendantes sont possibles en plus de la position verticale du bac.
Vous pouvez ainsi utiliser notre tête de soudage laser pour une multitude d'applications :
Procédés productifs avec une puissance laser maximale de 4 kW et une vitesse de dépôt allant jusqu'à 2,5 kg/h
La vitesse de dépôt indique la quantité de matériau déposée par temps - c'est souvent l'une des valeurs d'évaluation les plus importantes lorsque l'on considère la productivité du procédé. Le choix de la puissance laser et l'utilisation de la fonction supplémentaire de fil chaud donnent les valeurs maximales possibles.
La tête de soudage laser wireM est utilisée pour les procédés de longue durée avec une puissance laser allant jusqu'à 4 kW. Avec l'équipement fil chaud en option, il est possible d'atteindre par exemple pour l'acier jusqu'à 2,5 kg/h de vitesse de dépôt.
Influence minimale du matériau sur la pièce grâce à la précision du faisceau laser
L'énergie d'un faisceau laser peut être focalisée de manière très ciblée pour le procédé de soudage. L'environnement de la soudure est ainsi à peine influencé. Le procédé se déroule proprement et la plupart du temps sans fumées de soudage. Grâce à l'apport minimal d'énergie, la déformation possible de la pièce due à la température est plus faible qu'avec d'autres types de soudage. De ce fait, les retouches sont moins nombreuses, voire inexistantes.
Positionnement rapide du fil au moyen d'une unité de réglage XYZ
Pour un processus stable à long terme, il est nécessaire que le fil d'apport entre dans le bain de fusion au centre du foyer laser. Grâce à l'unité de réglage XYZ de l'alimentation en fil intégrée dans wireM, ce positionnement précis peut être effectué. Cela permet également de compenser les propriétés de dressage et de torsion des fils d'apport, qui varient en fonction de la fabrication. Le positionnement XY est possible grâce à des boutons rotatifs faciles à utiliser et le réglage Z grâce à un collier de serrage.
Qualité de soudage accrue avec l'adaptateur de chambre à gaz de protection en option
Lors du soudage, le matériau de soudage réagit avec les composants de l'air. Cette réaction est minimisée par une buse à gaz de protection standard intégrée dans le wireM et permet d'obtenir les propriétés requises pour la plupart des applications. Si une qualité encore plus élevée du matériau de soudage est nécessaire, comme par exemple pour les alliages d'acier inoxydable et de titane, la présence d'oxygène dans l'air doit être encore réduite. Une telle atmosphère de processus entièrement inerte peut être réalisée avec une chambre à gaz de protection et l'adaptateur disponible en option. Il est ainsi possible d'obtenir une teneur résiduelle en oxygène de 20 ppm pour éviter l'oxydation et les couleurs de ternissement.
Vous trouverez ici de plus amples informations sur notre chambre à gaz de protection SGC500 :
Procédés longs sans interruption grâce aux fonctions de protection intégrées
Les procédés entièrement mécanisés et automatisés nécessitent une qualité de soudage constante. Les optiques utilisées pour focaliser le faisceau laser précis dans la tête de soudage nécessitent donc une longue durée de vie. Pour garantir cela, les fonctions suivantes sont intégrées :
Afin d'augmenter la durée de vie des verres de protection pour l'optique, la tête de soudage laser wireM y est protégée des projections de métal qui se déposent et de la fumée par des buses d'air comprimé. Cela permet de prévenir les pannes et de réduire le nombre de pièces d'usure nécessaires. De plus, notre tête de soudage laser dispose de tôles réfléchissantes et d'un système de refroidissement qui protègent contre le rayonnement thermique. Il est ainsi possible de réaliser de longs processus ininterrompus.
Résolution géométrique adaptable grâce à des diamètres de fil variables de 0,4 à 1,6 mm
Des pistes étroites et plates pour des géométries précises et minuscules aux pistes larges et épaisses pour des tâches de soudage plus importantes, la tête de soudage laser wireM permet de reproduire un large éventail d'applications grâce à sa résolution géométrique adaptable. Le choix de la configuration laser des optiques intégrées dans la tête de soudage laser, adapté à l'application, permet de définir le diamètre du foyer.
Vous trouverez de plus amples informations dans le tableau de configuration du dépliant produit.
Forme mince et compacte pour une accessibilité optimale des composants et un poids total réduit
La tête de soudage laser wireM a une conception particulièrement fine pour permettre l'usinage de surfaces plates comme de surfaces de forme libre sur des pièces plus complexes. Les trois faisceaux laser qui s'étendent librement vers le point de soudage ont un angle d'ouverture de 40° et une longueur de parcours libre de 85 mm. Grâce à cette construction, il est possible de suivre des contours libres, des séquences de soudage en plusieurs parties et des stratégies de procédé étendues.
La forme compacte réduit en outre les exigences en matière de moyen de manutention, de sorte que des cinématiques CNC ou des robots à partir d'une capacité de charge de 20 kg peuvent déjà être utilisés.
Avantages de l'intégration
Solution d'intégration propre, ménageant les ressources et nécessitant peu d'entretien grâce à l'utilisation à 100% du fil d'apport
Le procédé de rechargement par soudage au laser et fil ne présente pratiquement aucune perte de matériau et se caractérise donc par une efficacité particulièrement élevée des ressources. Une zone de travail propre protège les opérateurs ainsi que l'environnement, permet une bonne mise en œuvre de la sécurité au travail et garantit une qualité de fabrication élevée.
Qualité de fabrication reproductible et constante à long terme grâce à un fonctionnement automatisé
La tête de soudage laser peut être installée comme équipement interchangeable dans une machine d'usinage laser à commande numérique ou robotisée. La possibilité de programmer des processus de manière reproductible permet de mettre en place des procédés semi-automatiques ou même entièrement automatiques. Une fois installée, la machine fournit en permanence la même qualité pour la tâche de soudage.
Protecteur de la collision intégrée à proximité du processus pour éviter les dommages aux machines
Lors de la formation de nouveaux opérateurs ou de la programmation de nouveaux cycles de machine, il peut arriver que la tête de soudage laser et la pièce entrent accidentellement en collision. De même, pendant le soudage, il peut arriver que le fil se fixe de manière inattendue dans certaines conditions. Ces deux situations nécessitent un arrêt immédiat de la machine afin d'éviter tout dommage à la machine et à la pièce.
Dans un tel cas, la tête de soudage laser wireM détecte la situation d'erreur grâce à sa protection anti-collision intégrée avec une déviation de 7° et signale à la machine à laser l'arrêt d'urgence immédiat.
Grande compatibilité avec un grand nombre de lasers industriels couplés à des fibres.
Le faisceau laser est introduit dans la tête de soudage laser wireM via une fibre laser. Les interfaces de fibres les plus courantes sont les types QBH et LLK-D. Des variantes similaires, plus perfectionnées et de conception plus récente, sont également possibles. Le refroidissement nécessaire des éléments optiques peut être assuré par le propre circuit de refroidissement du laser ou par un circuit externe.
Pour vérifier la compatibilité de votre laser, utilisez notre formulaire de contact :
Mise en service rapide grâce à un support individuel complet
Les machines d'usinage laser sont généralement complexes et configurées individuellement. Pour que l'intégration de la tête de soudage laser wireM fonctionne correctement, coaxworks propose une assistance individuelle pour le montage, la mise en service et la formation des opérateurs. Selon le souhait du client, nous travaillons également sur place dans le monde entier.
Pour en savoir plus sur nos services, cliquez ici :
Stockage simple du fil d'apport et disponibilité immédiate du procédé
L'utilisation du fil d'apport comme matériau d'apport présente divers avantages. Il peut être facilement protégé de l'humidité et de l'oxydation et donc stocké longtemps en toute sécurité. La manipulation sous forme de bobine définie permet un stockage peu encombrant. Les confusions, les mélanges ou les pertes peuvent être évités. Le fil est donc un métal d'apport toujours fiable et rapidement prêt à l'emploi.
Réglage immédiat de la puissance laser et enregistrement vidéo de haute qualité grâce à des systèmes de caméras adaptables
Pour l'observation et la documentation parallèles du procédé de soudage, il est possible d'utiliser des caméras de processus placées sur le trajet du faisceau laser ou sur le côté. Diverses variantes courantes peuvent être montées sur la tête de soudage laser wireM au moyen d'adaptateurs supplémentaires. Par exemple, un système de caméra directe configuré de manière appropriée peut saisir la température du bain de fusion et procéder directement au réajustement via la commande de l'installation. Une caméra hors axe est quant à elle bien adaptée pour enregistrer le comportement du procédé et l'afficher au personnel de la machine.
Longue durée de vie grâce au circuit de refroidissement intégré et entretien maintenance au nombre réduit de pièces d'usure
Pour une longue durée de vie de la tête de soudage laser, outre les éléments optiques, l'alimentation en fil est également raccordée au circuit de refroidissement intégré. En raison du processus, les températures élevées et le frottement du fil entraînent néanmoins une usure de la buse de fil pendant le fonctionnement, c'est pourquoi celle-ci peut être facilement remplacée.
Des buses à fil adaptées ainsi que d'autres pièces d'usure telles que des gaines guide-fil et des verres de protection sont disponibles auprès de notre service clientèle :
Protection coaxiale du procédé grâce à une buse à gaz de protection mince
Pendant le processus de soudage, l'augmentation de la température dans le bain de fusion de la trace de soudure et directement à côté de celle-ci dans la zone affectée par la chaleur entraîne une réaction accrue du métal avec l'oxygène de l'air. Il convient de contrer cette oxydation en utilisant un gaz de protection inerte. Pour cela, on utilise généralement de l'argon pur ou des mélanges de gaz argon. La buse à gaz de protection intégrée dans la tête de soudage laser est placée particulièrement près du processus grâce à sa forme mince et permet au gaz de protection de s'écouler de manière coaxiale et régulière autour du fil. Ce modèle est suffisant pour les applications de soudage simples.
S'il est nécessaire d'éviter complètement l'influence de l'air ambiant sur le procédé de soudage, l'utilisation de mesures de protection étendues s'impose. Les applications importantes concernent le soudage de matériaux aéronautiques tels que les alliages de titane et de nickel ainsi que les aciers fortement alliés. Pour de telles applications, l'utilisation supplémentaire de protections de processus fermées est judicieuse. La chambre de gaz de protection coaxworks SGC500 peut être une solution appropriée à cet effet :