Выбор и обоснование оборудования для импульсной лазерной наплавки.

Для наплавки будем использовать универсальную установку PSM 400 для импульсной лазерной наплавки. В состав лазерного технологического комплекса для импульсной лазерной наплавки входят: лазер, холодильная система, система подачи технологических газов, 3^х координатный станок, индивидуальные средства защиты.

3^х-координатный станок представляет собой устройство, предназначенное для крепления детали и перемещения ее под лучом лазера по заданной траектории (рисунок 3.6) (фирма SCHUNK, Германия).

 

Рисунок 3.6 – Универсальная установка PSM 400 для импульсной лазерной наплавки, сварки на базе лазера модели SLS 200CL

Таблица 3.3 – Технические характеристики PSM 400

Перемещение по осям X, Y, Z до 400 mm

Возможно расширение системы позиционирования до 4 или 5 осей

Система управления CNC

Возможность ручного управления перемещением по всем осям

Несущий стол для деталей ±90°

Поворотная балка Y2 800 mm

Поворотная балка ±16°

Грузоподъемность стола до 250 кг

Возможно позиционирование одной линии в 3D пространстве

Управление перемещением по осям X,Y,Z с помощью джойстика позволяет обеспечить возврат в исходную точку

Автоматическое сканирование луча по заданной траектории позволяет проводить наплавку любой трехмерной детали

Технологическое лазерное оборудование для импульсной лазерной наплавки и сварки серии SLS.

Технологическое лазерное оборудование серии SLS имеет следующие области применения:

• импульсная наплавка материалов;

• высокоточная импульсная шовная и точечная сварка однородных и разнородных материалов;

• точечная сварка хрупких и высокоуглеродистых сталей;

• высокоскоростная сварка в режиме SHADOW;

• импульсная лазерная сварка обеспечивает высокую технологическую прочность сварного соединения и позволяет получать вакуумно-плотные, то есть герметичные сварные соединения.

Внешний вид лазерного технологического оборудования серии SLS для сварки и наплавки показан на рисунке 3.7.

Рисунок 3.7 – Внешний вид лазерной технологической установки сери SLS

 

Технические характеристики сварочного лазера SLS200 CL представлены в таблице 3.4.

Таблица 3.4 – Технические характеристики SLS20CL

Мощность лазерной установки	[Вт]	От 10 до 220
Макс. Мощность в импульсе	[кВт]	От 2 до 7
Длительность импульса	[мс]	От 0,01 до 100
Частота	[Гц]	От 0.1 до 500
Макс. энергия в импульсе	[Дж]	От 8 до 70

Лазеры серии SLS200CL имеют среднюю мощность от 10 до 220 Вт и разработаны исключительно для обработки материалов со стандартным оптоволокном диаметром 50; 100; 200; 400; 600 мкм.

Лазеры серии SLS200CL32, SLS200CL60 (110Вт и 220Вт) имеют многоканальный (до 6) оптоволоконный вывод энергии. Это дает возможность одновременно проводить автоматическую сварку и наплавку нескольких изделий.

10-ваттный прецизионный сварочный лазер с одним оптоволоконным выводом предназначен для высокопроизводительных микросварочных соединений в медицине, электроники и точной механики. Хорошее качество луча позволяет применять волокно диаметром до 50 мкм при низкой апертуре. В связи с этим возможно получение диаметра пятна в 25 мкм при большом фокусном расстоянии, как в одиночном импульсном режиме, так и при максимальной мощности.

Все лазеры серии SLS200 CL оснащены технологией RTPS (Real-Time-Power-Supply). Это становится особенно важно при мощности импульса меньше чем 20W, формирование импульса длительностью до 100 мс, совмещает умение стабилизировать параметры лазерного импульса с возможностью управления коэффициентом перекрытия сварных точек[15].

 

Описание средств технологического оснащения.

Выбор установочных баз и разработка теоретической схемы базирования деталей и узлов.

При разработке схемы базирования за основные базы были взяты плоскости под пером лопатки.

Схема базирования изделия приведена на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 – Схема базирования

Для базирования плоскости используются неподвижные опоры – плиты.

Прижимы расположены под углом 10^○ каждый в свою сторону.