缩短生产时间,优化焊接

增材制造工艺越来越多地用于生产自动化程度高的复杂部件。由于精确的激光束引导,它们能够实现分层、灵活的构造,例如二项式结构。混合工艺将传统制造的结构与通过使用激光焊接的增材制造产生的精细结构相结合。例如,在ifw Jena就使用了这种生产方式。为了产生均匀的焊缝,用于优化光束整形的BeamTuning产品与asphericon紧密合作使用。

项目详情

对于自动化程度较高的复杂部件,增材制造工艺是一种越来越受欢迎的生产方法。由于精确的激光束引导,创新的增材工艺(如基于粉末床的熔化)能够制造灵活、精确的逐层结构,例如冷却通道或二项式结构。只有时间因素可能是一个限制参数,特别是因为成本随着生产时间的延长而增加。我们一直在寻找新的优化方法来显著减少时间和成本。一种新方法是混合制造,该方法已由位于Jena的Günter-Köhler连接技术和材料测试研究所(Günter-Köhler-Institut für Fügetechnik und Werkstoffprüfung(ifw))进行了测试。在这个工艺中,不太复杂的和传统制造的结构与使用激光束焊接的增材制造工艺制造的复杂结构相结合。然而,为了产生高质量的均匀焊缝,必须首先优化工艺参数,例如聚焦区域的光束整形。

项目实现

ifw与asphericon密切合作,将各种BeamTuning解决方案(a|BeamExpander,a|AiryShape)集成到现有的系统技术中。这导致工艺稳定性的提高和飞溅形成的减少。

在设置中,a|BeamExpander首先实现激光束的扩展,而a|AiryShape光束整形器结合聚焦透镜,将准直高斯光束转换成各种聚焦轮廓(如顶帽轮廓、圆环轮廓)。由于除气性能的改善,可以产生无孔、气密的焊缝。焊缝侧面的安全熔化可防止边缘和根部切口,从而提供高质量的焊缝结果。

工艺结果

ifw光学元件概览:

  • 将a|BeamExpander和a|AiryShape集成到现有系统技术中(创建各种聚焦轮廓,如顶帽轮廓、圆环轮廓)
  • 提高工艺稳定性和除气性能,以生产高质量、无气孔、气密焊缝(无边缘/根部缺口)
  • 减少飞溅和生产时间
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