LX-H5800光纤激光焊接机

光纤激光焊接是一种新型的焊接方式,也是激光材料加工技术应用的重要方面之一,激光焊接主要针对薄壁材料、精密零件的焊接,焊接过程属于热传导型,即激光辐射加热工件表面,表面热量通过热传导向内部扩散,通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数,使工件熔化,形成特定的熔池。

产品系列:激光加工设备|激光焊接机

产品型号:LX-H5800

产品品牌:利霞 leixmark

产品价格:来电洽谈(18913761381)

产品介绍
光纤激光焊接是一种新型的焊接方式,也是激光材料加工技术应用的重要方面之一,激光焊接主要针对薄壁材料、精密零件的焊接,焊接过程属于热传导型,即激光辐射加热工件表面,表面热量通过热传导向内部扩散,通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数,使工件熔化,形成特定的熔池。可实现点焊、对接焊、叠焊、密封焊等,深宽比高,焊缝宽度小,热影响区小、变形小,焊接速度快,焊缝平整、美观,焊后无需处理或只需简单处理,焊缝质量高,无气孔,可精确控制,聚焦光点小,定位精度高,易实现自动化。


产品特点
LX-H5800激光焊接机为光纤传导型激光焊接机,适合于1mm以内薄板的点焊与密封焊。采用振镜扫描场镜聚焦的方式对材料进行焊接。焊斑质量好,焊接效率高,广泛应用于医疗、电子、电池、仪表等各个行业。

与其它焊接技术比较,激光焊接的主要优点是:激光焊接速度快、深度大、变形小。能在室温或特殊的条件下进行焊接,焊接设备装置简单。例如,激光通过电磁场,光束不会偏移;激光在空气及某种气体环境中均能施焊,并能通过玻璃或对光束透明的材料进行焊接。也可进行微型焊接。激光束经聚焦后可获得很小的光斑,且能精密定位,可应用于大批量自动化生产的微、小型元件的组焊中,例如,集成电路引线、钟表游丝、显像管电子枪组装等由于采用了激光焊,不仅生产效率大大提高,且热影响区小,焊点无污染,大大提高了焊接的质量。

激光焊接可以焊接难以接近的部位,施行非接触远距离焊接,具有很大的灵活性。在YAG激光技术中采用光纤传输技术,使激光焊接技术获得了更为广泛的推广与应用。

激光束易实现光束按时间与空间分光,能进行多光束同时加工及多工位加工,为更精密的焊接提供了条件。


产品整机结构与工作原理

LX-H5800光纤激光焊接机由激光器模块、激光电源、光学系统、PC数控系统、振镜扫描系统、聚焦系统等组成。

LX-H5800激光器由IPG光纤激光器产生激光,该脉冲激光经过光学传输系统聚焦后打在所要焊接的物体上;在计算机系统控制下,移动数控工作台或控制振镜,从而完成焊接。焊接时所需要的脉冲激光的频率、脉宽、工作台速度、移动方向等通过计算机来控制。通过对激光电源的频率、脉宽的不同设定可调节控制脉冲激光的能量。实现完美的焊接效果。


设备结构

序号

部件

说明

1

激光器

IPG光纤激光器

2

控制系统

DSP控制系统,保护部分。红光、出光控制。

3

光学系统

根据所需传输的光纤数量,选择单光路输出和多光路输出。

4

冷却系统

自然风冷。

 

 

主要技术指标

设备型号

LX-H5800

激光器

IPG

波  长

1064nm

平均功率

150/300W/500W(连续模式)

最大单脉冲能量(谐振腔输出处)

≥15J

脉冲宽度

0.1~50ms 连续可调

脉冲重复频率

0~1000Hz  连续可调

脉冲能量不稳定性

<±1%

传输光纤芯径

0.2~0.6mm

光纤长度

3m、5m

最小聚焦光斑直径

0.2mm

参考焊接熔深

0.1~2mm

(低碳刚或不锈钢)

环境要求

10~35ºC

绝缘电阻

接地电阻100Ω或更低

电压范围

单相AC220V±10%

最大输入电流

20A

整机功率

2KVA

制冷输入功率

自然风冷

主机尺寸(长宽高)

830*550*850

工作台行程(定制)

800*800*680


各主要部件及其结构

LX-H5800光纤传导焊接机由光纤激光器、电源系统、控制系统、光学系统、等几部分组成。

激光器  

采用IPG光纤激光器作为光源,平均功率为150W,最大脉宽达50ms,频率为1000Hz。

控制系统

光纤传导激光焊接机采用微处理器进行控制,根据客户预先设定的激光波形,结合光电传感器反馈的激光输出能量,对激光电源实现闭环控制,实时调节电源的输出能量,从而实现激光功率的可编程输出。

本机控制电路主要有操作电路和微机控制电路两大部分。操作电路通过按钮、接触器和继电器等元件实现对水泵、预燃电路、主电源和控制电源的通断操作,以及故障时的联锁保护。微机控制电路集中在一整块印刷电路板上。

光学系统

激光通过耦合透镜聚焦在光纤端面上,经过光纤及准直聚焦头传输到工作台面上。光纤由折射率为n1的均匀纤芯和折射率为n2的均匀包层(n2<n1)组成,纤芯内均匀的折射率n1到包层界面突然阶跃下降到包层折射率n2。光波在纤芯和包层的界面发生全反射,这样符合一定入射角α(nsinα< NA,NA是光纤的数值孔径)的光就会被限制在光纤中传输。光纤可以弯曲,这使得不规则工件的焊接很方便灵活。

光纤传输激光的实现,极大的方便了用户,它使用户可以在光纤长度范围内的任何一点及任何角度对工件进行加工,为使用者提供相当大的自由度,也为三维立体加工提供方便。

注意:为避免造成光纤损坏,芯径为600μm的光纤的最小弯曲半径不得小于200mm,芯径为200μm~400μm的光纤的最小弯曲半径不得小于150mm!否则会损坏光纤!

1) 准直聚焦系统

准直聚焦系统是将光纤输出的激光会聚成较小光斑,提高单位功率密度,达到加工要求的装置。

2) 分光系统

光纤传导焊接机可实现多路光纤输出。通过安装不同的45度反射镜,可实现时间分光、能量分光或两种分光方式的组合结构。

时间分光(用T表示)是指在同一时间只能出一路光纤,但可以通过装有45度全反射镜片的光闸来实现光路之间的切换。其适用于多个工位或多个焊点需要轮流进行焊接的情况。

能量分光(用E表示)是指在不同光路上同时输出相同能量的脉冲激光,其适用于各焊点需要同时进行焊接的产品。

高速分光(用H表示)是在时间分光基础上升级改进的技术,原理是利用高速电机将主光路输出激光快速分配到1-4路的任意一路(在该路给出出光需求指令时),其完成一次出光的最快跳转频率高达100Hz,激光需2路或4路错开使用,但其转换速度接近同时出光,能够有效提升设备利用率,降低用户设备采购成本。

对不同的分光方式下面分别以图例作详细说明。(图中固定反射镜是指反射率不可调整的固定反射率的镜片,可调反射镜是指反射率可进行小范围调整的反射装置,调整范围为±3%,用于弥补由于光学镜片在加工和安装上的差别导致的反射率的差别)

 

                                                标准配置

             

                                    2E 示意图                                                                      2T示意图

 

                                          3E示意图                                                                       3T示意图

                                             4H示意图

 

注:分光的方式及路数为客户选配。                                                                           

 

三、设备工作环境

 安装条件

因激光焊接设备采用的是比较精密的光学部件,故应在满足以下要求的位置安装机器才能正常运行。

项目

安装条件

备注

环境温度

10-35度


环境湿度

30-80%

不允许结露

振动

0.98m/s2{0.1G}或更少,10~60Hz。

运输时:4.9 m/s2{0.5G}或更少。

-

间歇振动(注释)

4.9 m/s2{0.5G},2Hz或更少。

被忽略

灰尘

少于0.20mg/m3


油雾

不允许


电源

单相220V交流50Hz≥20A

电压  ±10%以内

配电柜提供主电源

电压波动,频率波动等

电压:±10%以内

频率:±1周期以内

波形变形:最大5%


接地

D类[接地电阻100Ω或更低]


外型尺寸及安装空间

为了便于安装与维护,我们下面给出了整机及各个单元的具体尺寸。以下尺寸为基本尺寸,如果有特殊设计或者专门的造型尺寸可能会有出入,以实物为准)

安装注意事项

请避免安装在以下的场所使用:

u 垃圾、灰尘、油雾多的场所;

u 震动以及冲击多的场所;

u 能触及药品和易燃易爆物的场所;

u 高频干扰源附近的场所。

1) 本设备必须安装在固定的水平无倾斜的场所,装置倾斜或倾倒将会引起故障;

2) 光学元件的膜层容易受到灰尘的污染,尽量避免光学元件暴露在空气中;

3) 如果激光打在附近的目标上时,避免烟雾接触到光学底座上的光学元件;

4) 不要用手接触到光学元件的表面,如必要,必须带上薄膜指套,并只接触镜片的边缘;

5) 光学元件如需擦拭,应使用高纯度的无水乙醇和光学擦镜纸;

6) 在移动镜片或透镜前,请注意观察镜片或透镜的安装方向;

7) 焊接或调光时应带上防护眼镜,避免直视激光;

8) 避免眼睛处于激光光路上,如确实需要,必须断电

安全说明与预防措施

本产品符合GB 10320—1995 激光设备和设施的电气安全标准。用户在使用前应认真阅读安全部分的内容。

安全警告

a) 激光输出窗口,请勿注视或接触激光光束。

b) 是4类激光产品,激光器能产生危险的漫反射,使用这类激光器要特别小心。有波长在400nm~700nm之外的激光辐射。眼受到激光的直射或散射照射,视照射强度将可能导致视网膜损伤,视力受损或视力丧失。

c) 皮肤受到激光的直射或散射照射,视照射强度将可能导致皮肤红斑、碳化、色素沉着、溃疡、瘢痕或皮下组织损伤。

d) 激光内存在高压,注意安全防止触电,应由厂家专业人员进行检修,禁止未经允许进行拆装。

 安全管理警告

a)  请勿注视或接触激光光束(无论使用防护眼镜与否)。眼睛和皮肤请勿接触设备输出的激光或漫反射激光,否则会引起失明或灼伤。

b)  禁止非专业人员自行拆卸、修理、改造本设备,如因上述原因所造成的触电、起火等后果请自行负责。对现场实际操作人员进行安全知识教育以及指挥生产工序。请勿进行说明书所指示的维护保养以外的操作。

c)  请使用指定的电线、电缆,如果使用容量不足的电线、电缆或连接方法不正确,将会引发火灾或触电。

d)  电源设备必须进行第三方接地,否则在出现故障或漏电时可能会造成触电。

e)  使用心脏起搏器的人员请勿接近本设备,焊接机工作中会产生磁场,影响起搏器的正常工作。

f)  禁止将该设备用于金属加工以外的场合,如果有其他加工要求请选用我公司其他专用设备。

g)  在可能存在激光直接或间接辐射的区域,设立挡板使之与其他区域明显区分,对该区域做出标贴用以安全警告,规定无关人员不得入内。


激光安全通告

激光焊接机采用封闭的激光光路设计,可以有效地防止激光辐射的泄漏。在操作激光焊接机时请注意如下事项:

a) 激光器正常工作期间,焊接机内部不得增设任何零件及物品。不得在密封罩打开的状态下使用本焊接系统。

b) 在维护保养输出激光时,请勿触摸与维护保养无关的零部件,并请使用耐高温的光吸收体、漫射体作为挡板,以阻止激光外泄。

c) 激光加工中或加工终止后,工件仍处于高温状态,请勿马上触摸工件。


电气安全

a) 请勿损伤电源电线以及电缆。请勿踩、拧、拉电缆。电缆损伤会造成触电、短路、起火。

b) 有焦臭气味、异常声响、异常发热、冒烟等异常现象时请关闭电源以停止运行,并立刻与本公司联系,否则有触电、火灾等危险。

c) 设备内部应避免存在异物,尤其金属或导电物体,以防发生短路或引起故障。

d) 本设备请勿在潮湿的环境下使用,电气部分遇水可能会造成触电或短路。

e) 在更换激光器氙灯时,一定要切断焊接机电源。

f) 设备不需工作时,请勿给其接通电源。


材料安全通告

a) 对系统外部的污迹,请用干布或略湿的布擦拭,如有必要请用稀释的中性洗涤剂或者酒精擦拭。请不要使用特殊溶剂、汽油等,否则会造成结构变形或表面变色。

b) 避免在机箱上放置装有液体的容器。有水洒出会破坏绝缘,腐蚀性液体会腐蚀设备。


 消防安全

a) 机器周围禁止堆放易燃易爆物及杂物。焊接时有火花溅出,遇到可燃物会发生火灾。

b) 不得把易燃易爆材料放置到光路上或激光束有可能照到的地方。若激光束照射到易燃易爆材料上,可能会引起火灾或爆炸。

c) 使用中请勿在设备上覆盖毛毯、布等纺织品,以免设备发热引起火灾。

d) 机器一旦发生起火或爆炸,请务必切断所有电源,并使用二氧化碳或干粉灭火器灭火;或使用干沙扑灭火焰


维护和保养

为保证激光焊接机的正常使用,应对设备进行日常维护。激光焊接机是精密设备,维护要格外细心。

日常维护

设备的清洁

每次工作前后,首先作好环境清扫,使地面干燥,洁净。再作好设备的清洁,包括机箱的外表面,观察系统,工作台面等要无杂物,洁净。防护镜片需保持干净。

激光系统的维护

a) 清洁光路

激光系统内部的光路,采用封闭设计,一般不用清洁。如有必要,可按下述方法处理: 采用镜头纸或用酒精擦拭前、后光学镜片,使其表面保持清洁。擦拭时要格外小心,不可用大力以免损伤表面。

周期性保养

每日保养项目

每日保养

序号

项目

方法

目标

备注

1

清洁机壳

及外部设备

用干净棉布擦拭表面灰尘

清洁


2

清洗保护镜片

取下镜片用长纤维脱脂棉蘸99.5%以上纯酒精擦洗

无油污

灰尘

有裂纹或斑点较多则应该更换,安装时保证无镀膜面朝着为焰飞溅方向

 

每月保养项目

每月保养

序号

项目

方法

目标

备注

1

清洗准直镜

取下镜片用长纤维脱脂棉蘸99.5%以上纯酒精擦洗

镜片干净、透明、无油污

清洗后需要及时调整光路

3

清洗半反镜片

取下镜片用长纤维脱脂棉蘸99.5%以上纯酒精擦洗

镜片干净、透明、无油污

清洗后需要及时调整光路

4

清洗聚焦镜片

取下镜片用长纤维脱脂棉蘸99.5%以上纯酒精擦洗

镜片干净、透明、无油污

清洗后需要及时调整光路

5

清洗45°全反射镜

取下镜片用长纤维脱脂棉蘸99.5%以上纯酒精擦洗

镜片干净、透明、无油污

清洗后需要及时调整光路

 

每半年保养项目


每半年保养

序号

项目

方法

目标

备注

1

工作台加润滑油

将防尘罩拆下,清理内部灰尘;给丝杆和润滑油加专用润滑油

工作台行走平稳,无噪音


3

电源除尘

将激光电源拆出来,用干燥的压缩空气将灰尘吹走,检查各处螺钉是否上紧,接插件是否松动。

除尘,排除接触不良的隐患


4

设备本体除尘

将设备本体外壳拆开,用干燥的压缩空气将灰尘吹走进行内部清洁

除尘

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