金属 3D 打印(即 “增材制造”)具有许多优势。各种形状、结构及尺寸都可以轻松实现。同时,它开辟了免工具制造过程的可能性。

在直接能量沉积(DED)领域 (激光熔覆) 的应用是对现有基本主体或工具的功能扩展。个性化设计,灵活性以及成本效益是增材制造过程的基本特征。

由上图我们可以看出,普雷茨特的增材制造工艺由如下部分构成:同轴激光送丝熔覆加工头 CoaxPrinter,实时熔深测量系统 IDM,以及激光焊接监控系统 LWM。此外,增材加工头 YC52 专为增材制造而生,为您的机器概念提供了同样的灵活性。

同轴激光送丝熔覆加工头 CoaxPrinter 

Precitec 提供 CoaxPrinter 用于焊丝的激光沉积焊接。创新的光束整形功能可将真正实现同轴加工过程。即使使用不同的材料,这也可以实现完全独立于方向的过程控制。除了易于处理之外,采用焊丝的添加工艺还可以大大提高效率,因为焊丝进给可以实现 100% 的材料利用率。

CoaxPrinter 在增材制造中为您提供广泛的应用——从精细结构到复杂的大型 3D 形状。它用于 3D 打印、原型构建和表面加硬。无孔层可以在任何方向应用。

CoaxPrinter 加工头可实现无方向性的金属送丝激光沉积。基于独特的环形光和同轴进料,焊丝均匀熔化,并与部件表面的熔池良好连接,确保工件的一致性。

与使用粉末的激光沉积焊接相比,由于 100% 的填充材料被引入和利用,因此可以实现非常高的材料利用率。圆形焦点中的均匀能量分布实现了较大的工艺窗口,即使在工作距离波动的情况下也能实现稳定的工艺。这对于构建自由形式的 2.5 D 结构特别有益。

CoaxPrinter 的应用领域很广泛。例如高质量部件的修复、耐磨损的涂层以及薄壁 2.5D 结构或大容量上层结构的生成。

加工头有水冷接口、气刀接口和送丝碰撞保护接口。可以使用所有常见的激光器类型。与激光送粉熔覆相比,Coaxprinter 在清洁加工和材料利用率方面具有应用优势。

实时熔深测量系统 IDM

在使用高功率激光器进行焊接的情况下,IDM 也能直接在干涉区进行距离测量。焊接过程中的金属蒸汽和激光漫反射对测量的精确度不会产生任何影响。因此,激光焊接中的关键的焊缝质量参数,例如熔深,可以在所有常见材料的深熔焊中测量。传动件和车身覆盖件是典型的应用案例。IDM 的核心原件 – 紧凑型传感器和测量平台,可以与主生产线实时通讯。

  • 在线测量焊接深度

Precitec IDM 在激光焊接过程中同轴地测量焊接深度。基于 OCT 技术,始终从钥匙孔的最低点直接记录测量数据-即使在非常高的焊接速度下也是如此。Precitec  IDM 在整个激光焊接过程中为您提供连续的质量监控。可以将成本高昂且耗时的横截面分析或破坏性测试降至最低。

  • 100% 的存档,透明度和可追溯性

焊接过程中记录的测量数据用于 100% 质量控制。通过设置上限和下限,如果超出该值,则可以立即将警告发送给系统控制或机器操作员。立即发现生产错误,可以及时进行纠正。数据存储与组件 ID 相结合,即使在数年之后,仍可实现一致的可追溯性。这意味着您可以随意使用包括质量证明在内的数据收集,评估和文档记录-一个全面的数据。

  • 自动控制焊接深度

除纯测量外,Precitec IDM 还提供了自动控制焊接深度的可能性。为此,将永久性确定的实际值与目标值进行比较,并通过调节激光功率实时控制焊接深度。以这种方式,即使具有苛刻且与安全相关的部件,也可以确保可靠且可重复的焊接接头。该软件包以用户友好和直观的软件解决方案完善。

  • 避免返工和废品

通过绝对测量焊接深度,可以专门识别废料,并可以自动弹出。这也具有将返工成本降低到最小的优点。

激光焊接监控系统 LWM

普雷茨特的激光焊接实时在线监控系统 LWM 4.0 适用于许多 24/7 运行的工业生产领域。在批量生产中,它可以检测并记录大量有关激光焊缝的质量和生产率信息。因此,可以监视和检测由工件公差,污染或不同物料批次引起的质量波动。

借助 LWM 4.0,我们实现了重大的技术创新。 首先,传感器单元具有更高的灵敏度 这主要是由于优化的光学设计。 其次,LWM 4.0 具有改进的信噪比,可以追溯到“单电缆设计”,并且直接从传感器头进行数字数据传输。此外,传感器已预先调整。 这意味着传感器头中的光电二极管被精确对准并固定在几何结构上。 最后,传感器单元被调平在相对于特定光源下 这样所有 LWM 4.0 传感器在光源照射下都会显示相同的电压。

LWM 4.0 可以适应几乎所有客户应用程序,设置和基础架构。传感器可以安装在焊接头(扫描振镜或固定焊枪)上或激光源中。它可以从任何工艺类型中收集数据,无论是深熔焊或热传导焊接,有或没有匙孔的效应,或两者的任意组合,均可以收集数据。激光模式也是如此:可以是连续模式或脉冲模式。此外,LWM 4.0 传感器可用于红外光,绿光或蓝光激光源。相应传感器中的光电二极管根据不同激光源进行适配。

LWM 4.0 传感器系统

可用于各种激光安装,并具有高度的灵活性

增材加工头 YC 52 

在激光熔覆领域,我们的带粉末喷嘴的焊接光学器件可满足您广泛的应用。几乎可以完全独立于方向生产使用寿命长的无孔层。典型的应用领域是腐蚀和磨损保护层的产生,维修和 3D 结构的产生。

  • 灵活适用于增材制造中的许多应用

可变的履带宽度和不同的送粉概念使您可以灵活地适应您的任务。以下可供选择:
– 同轴环形间隙喷嘴产生较小的粉末聚焦,从而产生较高的粉末效率。
– 具有四个独立粉末进料的多喷嘴同轴喷嘴,非常适合 3D 应用。
– 侧面喷嘴,用于横向粉末进料,具有理想的惰性气体覆盖率,可产生特别光滑的表面。
粉末熔覆的应用领域不仅在研究领域,而且在工业用途中都可以找到。您可以加工各种材料,例如镍,钴,铁或不锈钢的基础合金,钛合金以及含碳化钨的粉末。

  • 在线监测堆焊结构高度的质量

特别是在生成高结构时,必须保持恒定的层高。普雷茨特可以将高度测量扩展到过程控制系统,从而为您连续测量作业结构以及与 CAD 数据集进行比较的可能性。不再需要昂贵且费时的分析和返工过程中断。
可以通过使用高温计来支持过程自动化。

如您有样品测试需求、产品咨询等相关问题,请发邮件至:CHR_sales@precitec.cn 或致电 021-64955366。

关于普雷茨特

普雷茨特于 1971 年在德国巴登巴登成立,致力于不断推动激光材料加工市场的发展,在全球 22 个国家和地区设有子公司和代表处,是一家从事激光技术和 3D 测量技术的全球运营公司。

普雷茨特激光切割:普雷茨特切割头具有高效、灵活、便捷的特点,可适用于各种激光类型,比如二氧化碳、碟片、光纤激光器。切割头上集成的传感器可确保加工过程协调进行,并能够达到非常理想的切割质量。

普雷茨特激光焊接:普雷茨特不仅可以提供焊接头,而且能够提供一整套自动焊接质量监控系统。通过传感器和执行机构,对焊前、焊中及焊后进行监测和控制,为焊接任务提供了最先进的一站式解决方案。

普雷茨特光学测量:普雷茨特是一家高度创新的传感器和光学探头的德国制造商。产品涵盖光谱共焦、干涉、点、线和多点传感器、区域扫描传感器和光谱线扫相机,并深入消费电子、半导体、玻璃、汽车、医疗等行业,时刻挖掘高精度在线测量的精度极限,拓宽离线检测的多种可能性。