Оборудование для лазерной наплавки порошком

Эта четырехосевая установка используется для нанесения покрытий с высокой твердость и прочностью, а также для восстановление геометрии дорогостоящих деталей.

Оборудование включает в себя станину, переднюю бабку с двигателем с цифровым управлением, заднюю бабку с пинолью, поддерживающую опору  для заготовки, колонну и стрелу, механизм перемещения колонны, блок управления, лазерный источник, устройство подачи порошка, высокоскоростную наплавочную головку и другие принадлежности.

Станина станка - литая, а основание и крестовина - сварные. Литая станина имеет монолитную конструкцию, которая изготавливается с помощью литья, отпуска, обработки для снятия напряжений, фрезерования, закалки направляющих, чистовой обработки и шлифования. Спереди находится главный шпиндель вращения, а сзади - задняя бабка.

На верхней фрезерованной части станины установлены направляющие, по которым перемещается площадка с вертикальной колонной. На колонне находится перемещающаяся по вертикали с помощью электродвигателя и винтовой передачи консоль. На консоли имеется система роликов и серводвигателя, которая обеспечивает горизонтальное перемещение консоли со сварочной горелкой. 

Шпиндель приводится в движение серводвигателем Panasonic, крутящий момент передается редуктором и синхронным ремнем на зажимной патрон для осуществления вращения сварочной заготовки. Ось X приводится в движение серводвигателем, по зубчатой рейке с направляющими для осуществления продольного перемещения лазерного пистолета. Ось Y предназначена для поперечного перемещения вперед/назад. Она также приводится в движение серводвигателем, зубчатой рейкой и направляющими для осуществления переднего и заднего позиционного перемещения лазерного пистолета. Ось Z - это вертикальная ось, приводимая в движение серводвигателем, шарико-винтовой парой и направляющими для реализации движения лазерного пистолета вверх и вниз. Лазерный пистолет устанавливается перед осью Y и реализует четырехосевую связь со всеми осями через систему ЧПУ для осуществления процесса лазерной сварки/наплавки.

Установка работает под управлением промышленного программируемого логического контроллера (PLC) японской фирмы Omron с сенсорной панелью с русифицированным интерфейсом. Контроллер позволяет осуществить полное программирование наплавочного процесса.

Для безопасной эксплуатации оборудования предусмотрен закрытый защитный кожух. В закрытом защитном кожухе установлены четыре раздвижные двери для загрузки и выгрузки заготовок длиной до 3 м. Передняя дверь оснащена специальным стеклом, не пропускающим лазерное излучение, удобным для наблюдения и эксплуатации оборудования. Сверху защитного кожуха имеется выходное отверстие для отвода дыма, которое может быть соединено с внешним фильтро-вентиляционным оборудованием или вытяжным трубопроводом цеховой вентиляции. Три другие стороны защитного кожуха оборудованы специальными дверцами для проведения технического обслуживания.

Описание рабочего цикла:

После открытия дверцы защитного кожуха, заготовка устанавливается на опорную раму и слегка фиксируется зажимным патроном главного вала. Затем заготовка прижимается между задней бабкой и центром главного вала, а затем крепко зажимается патроном. После закрытия защитной дверцы приводится в действие кнопка пуска. Под управлением ЧПУ ось Y перемещает лазерный пистолет вперед в положение сварки, ось Z опускается на запрограммированную высоту обработки, сервопривод шпинделя приводит заготовку во вращение, и лазерный пистолет перемещается продольно по оси X, формируя на заготовке спиральную наплавку.