Контроль качества лазерной сварки на станке с ЧПУ

Основы контроля лазерной сварки

Как всем известно, правильный выбор материала и его покрытия, точная настройка оборудования и параметров определяют, будет ли процесс лазерной сварки успешным. Но даже если параметры сварки установлены правильно, во время производства может произойти ряд ошибок, которые могут снизить качество сварки. И чем больше масштаб производства, тем больше вероятность ошибок.

Количество бракованных деталей зависит от частоты проверки сварного шва. Например, если сварные швы проверяются только в конце дня и обнаруживается несоответствие с нормативами, то все изделия могут уйти в брак.

Что может снизить качество лазерной сварки:

• Бракованная заготовка.
• Неправильная загрузка детали.
• Части заготовки находятся вне фокуса.
• Недостаточная подача газа (при сварке в газовой смеси).
• Снижение мощности лазера (проблемы с излучателем или напряжением сети).
• Изменение состава материала или отсутствие покрытия на заготовке.
• Зазор между свариваемыми элементами больше допустимого.
• Неправильное позиционирование.
• Деформированные элементы заготовки.

Как организовать контроль сварки в режиме реального времени

Один из методов заключается в измерении тепловых характеристик в процессе сварки. Материал локально нагревается в месте сварки и излучает тепло. Этот параметр можно измерить и зафиксировать в программе контроля в виде графика. Каждый сварной шов будет иметь свой уникальный температурно-временной профиль. Как только форма графика определена для конкретной детали посредством множественных измерений, можно контролировать процесс и регистрировать любые отклонения от идеала. Некоторые лазерные сварочные мониторы используют тепловизор для измерения температуры в зоне сварки. 

Избавляемся от брака

Чем раньше проблемы с качеством будут выявлены, тем больше экономия средств. Один из способов постоянного контроля сварки в режиме реального времени – использование лазерных сварочных мониторов высокого разрешения, например, AMADA WELD TECH MM-L300A. Монитор фиксирует производственные ошибки при точечной или шовной сварке, а также обнаруживает зазоры между частями и неправильный фокус лазера, изменение геометрических размеров свариваемых частей, а также отсутствие газа (в случае сварки в газовой среде).

Монитор MM-L300A легко монтируется на рабочее место лазера. Датчик можно установить на ось (через головку фокуса) или с конфигурацией оси для того, чтобы более точно контролировать сигнал. Блок управления может быть подсоединен к локальным сетям или компьютеру.

Мониторы автоматически наблюдают за процессом сварки, записывая ряд измерений: нагрев и создание сварного шва, длину волны лазерного излучения и звук во время процесса.  Если что-то идет не так, то сигнал посылается оператору, процесс сварки может быть приостановлен до тех пор, пока проблема не будет решена.

Монитор записывает данные рабочего процесса и добавляет их к базам данных для анализа и контроля процессов сварки. Информация может быть выведена для анализа с помощью программы статистического управления технологическими процессами (SPC programs), включая программное обеспечение Minitab и Tableau interactive data visualization, в сеть Интернет и контролироваться дистанционно. Эти данные также анализируются для поиска причины брака в случае отказа клиента от продукции.

Таким образом, мониторинг является важным активом для сварки и микросварки, поскольку системы мониторинга могут фиксировать очень мелкие дефекты, которые недоступны для визуального контроля.

Преимущества мониторинга сварного шва в режиме реального времени: прослеживаемость техпроцесса – 100% контроль всех изделий, обнаружение сбоев на ранней стадии производства, что приведет к снижению брака.