手の利点

画像: IPG フォトニクス

自動レーザー溶接は、適切なアプリケーションを使用すればプロセスがいかに効率的であるかを店主が認識してきたため、ここ数年で人気が高まっています。 レーザーによって熱の影響を受ける部分が減少し、溶接ワイヤを必要とせずに高品質の溶接を行うことができるため、製品の仕上げが最優先されることが多いステンレスのような薄い材料を扱う作業者にとって、これは当然の考慮事項でした。 従来のレーザー機器の複雑さとコスト、および不適切な設計の製品に伴う健康と安全への懸念により、最近までこの技術を手動アプリケーションに輸出することは考えられませんでした。

2020 年後半、IPG フォトニクスは、LightWELD 1500 ハンドヘルド レーザー溶接システムを導入することでこれらの懸念に対処しました。今年、FABTECH シカゴの溶接ホールで大きな注目を集めたのは、洗浄を含む新しい XC モデルを発売したときでした。関数。

IPG 溶接電源の外観は、まさに溶接機が慣れ親しんでいる種類のボックス構造で、寸法は 12.4 x 25.2 x 21 インチ、重量は 118 ポンドです。 オペレーターがレーザー出力を 150 ～ 1,500 W の間で調整できるコントロール パネルが含まれており、ノブを回すだけで最大 4 mm の厚さの材料を高速溶接できます。 このシステムは、メーカーが推奨する溶接レシピとユーザーが開発した溶接レシピを含む、最大 74 個のプリセット モードを保存できます。 このシステムにより、オペレータは特定の材料および部品構成に合わせてこれらのプリセット モードを調整できるようになります。

溶接ガンは GTAW ガンのように見えながら GMAW トーチのように操作できますが、動力源はアークを生成しません。 代わりに、ファイバーレーザー源 (効率と信頼性のために完全にソリッドステート光ファイバー技術を使用しているため、このように呼ばれます) によって生成された非常に高度に集束された光エネルギーが、溶融プールの作成に使用されます。 1,500 W の最大電力では、ステンレス鋼、亜鉛メッキ鋼、軟鋼、アルミニウムの片面溶接では最大 4 mm、両面溶接では 10 mm の溶接厚さが可能です。 パルスモードを使用すると、片面溶接の場合は最大 1 mm、両面溶接の場合は 2 mm までの銅の溶接厚さが可能です。

もちろん、レーザーは非常に正確であるため、完璧とは言えない部品でまともな溶接を行うには、ぐらつきの設定が必要です。

「IPGおよび他のレーザーメーカーは、ビームの位置が短い距離で走査される装置の機能を説明するために『ウォブリング』という用語を使用しています」とIPGのコーポレートマーケティングディレクターのデビッド・フィッシャー氏は述べています。 「この場合、溶融プールの幅を広げるために、ビームを揺動させるか、左右に走査します。」

ウォブル機能を使用すると、縫い目幅を最大5mmまで設定できます。 ウォブル周波数として知られる追加の制御を使用して、溶接の外観と品質を微調整できます。

「ウォブルの周波数と幅はプリセットプログラムですでに設定されています」とフィッシャー氏は語った。 「目には見えませんが、バックグラウンドにあります。多かれ少なかれ必要な場合は、ダイヤルインしてニーズに合わせて調整できます。」

レーザー ビームが連続波で動作するため CW モードとして知られる基本的な溶接モードに加えて、この機械にはタック モード、ステッチ溶接モード、およびパルス モードも装備されており、特定の用途に合わせて最適化されたさまざまな設定がすべて揃っています。 。 この機械には、オペレータが最適な加工モードを選択できるよう、さまざまな材料と厚さのマトリックス チャートが付属しています。金属充填が必要な精度の低い部品を含むアプリケーションの場合は、オプションの自動ワイヤ フィーダをガンに取り付けることができます。 繰り返しになりますが、箱から出してすぐに良好な結果を得るために、プリセット モード設定が利用可能です。

FABTECH 2021 で、IPG は 1500 XC モデルを発表しました。 上で説明したすべての溶接機能に加えて、XC には部品の洗浄に使用できる高周波パルス レーザー機能が含まれています。

ここでは、溶接前に材料を洗浄するために XC モデルが使用されているのがわかります。

「洗浄モードの動作はウォブリングに似ています。XC モデルはより広い走査距離を提供し、高周波パルスビームを使用して最大 15 mm の洗浄を実現します」とフィッシャー氏は述べています。 「これらのモードは、溶接前と溶接後の両方の作業に使用できます。そのため、部品の錆を除去する場合でも、溶接後にすすや破片を除去する場合でも、研削や化学物質を使用せずにそれを達成できます。」

XC で溶接から洗浄機能に切り替えるには、ノズルの切り替えとモードの選択のみが必要なため、作業にかかる時間は 20 秒もかかりません。

Fisher 氏は、レーザー システムを使用するオペレーターは、標準的な溶接機に適用されるのと同じ安全および PPE の予防措置に従うことに加えて、いくつかの追加の安全対策を遵守する必要があると指摘しました。 まず、システムはいわゆるレーザー管理区域内で動作する必要があります。 通常は、保護されていない人がそのエリアに侵入してレーザー光線にさらされるのを防ぐために、ドアに安全インターロックと視覚インジケーターを備えた光を通さない密閉されたエリアまたは部屋です。 第 2 に、レーザー管理エリア内にいる人は、レーザーが動作しているときは常に、ベンダー提供のレーザー保護メガネとヘルメット保護具を着用する必要があります。

レーザーオペレーターをさらに保護するために、機械には他の安全装置も装備されています。 すべてのレーザー製品と同様に、訓練を受けたオペレーターが使用しないときはキー スイッチを使用してロックアウトできます。

GMAW マシンと同様に、ハンドヘルド レーザー システムは動作するために接地する必要があるため、テーブル上の部品とユニットに接触する溶接ガンからの信号ループを作成する接地ケーブルが付いています。 溶接ヘッドが溶接部分に接触していない場合、レーザーの出力がオフになり、機械は動作できなくなります。

この機械には、意図的な操作を可能にする 2 段階の溶接ガン トリガー (有効にしてから発射) も備えています。

「私たちは、お客様が機械を稼働させる前に必ず視聴する必要がある安全トレーニングと入門ビデオを作成しました」とフィッシャー氏は述べています。 「ユーザーが機器を使用する前に、取扱説明書とすべての安全上の注意事項を読んで理解することが重要です」と彼は強調しました。

この機械には 4 種類のノズルが装備されており、それぞれが異なる溶接タイプ、構成、部品形状に合わせて最適化されています。フォーク状のチップは外側のコーナーポイントに適しており、よりタイトなチップは内側の継ぎ目に適しています。

「このマシンには、どの形状にどのチップを使用するかを推奨するマトリックスが付属しています」とフィッシャー氏は言います。

フィッシャー氏によれば、ユーザーが最初にレーザー溶接機を試したときに気づく最大の変化は速度だという。

「オペレータは一定の速度で溶接を行うように調整されています」と彼は言いました。 「彼らには筋肉の記憶力があります。彼らにとって最初の課題は、機器を自分たちの速度に合わせて設定できる一方で、プロセスは GMAW や GTAW で慣れているものより簡単に 2 ～ 4 倍速くなり得ることを理解することです。顧客の経験と証言からわかったことは、ガンの設計に慣れており、材料と厚さに合わせて保存された塗布モードを選択するのが簡単であるため、人々は一貫した高品質の溶接を迅速に作成できるということです。」

編集者の Robert Colman への連絡先は、[email protected] です。

IPG フォトニクス、www.ipgphotonics.com