Квазинепрерывная лазерная сварка LiMark QCW-300

Квазинепрерывная лазерная сварка LiMark QCW-300: волоконный источник без чиллера и расходников

Установка лазерной сварки LiMark QCW-300 построена на квазинепрерывном иттербиевом волоконном источнике JPT QCW 300/3000-L-A: 300 Вт средней мощности, 3000 Вт в пике, энергия импульса до 30 Дж. Источник охлаждается воздухом — отдельный чиллер не нужен, а ламп-расходников в нём нет вообще. Машина оснащена wobble-головой с осцилляцией луча, моторизованным столом 500 × 400 × 250 мм, поворотной осью с наклоном 90°, CCD-камерой и беспроводным пультом.

Что такое квазинепрерывный лазер

Квазинепрерывный (QCW) источник умеет работать в двух режимах: непрерывном и импульсном. В импульсном он выдаёт вспышки, где пиковая мощность в десять раз выше средней, в непрерывном — ровный поток до 400 Вт. Одна установка закрывает и точечную сварку деликатных деталей, и швы, где нужен постоянный ввод энергии.

Ширина импульса регулируется в широком диапазоне — от 0,01 до 50 мс. Короткие импульсы концентрируют энергию и почти не греют околошовную зону, длинные меняют профиль ванны расплава.

Поколение, пришедшее на смену ламповому YAG

Десятилетиями точную импульсную сварку делали твердотельными лазерами с ламповой накачкой. Волоконный QCW выполняет ту же работу, но устроен иначе — и это меняет экономику эксплуатации.

Нет ламп — нет расходников. В ламповом излучателе ксеноновая лампа деградирует по мере наработки: мощность падает, параметры шва уходят, лампу меняют. Здесь накачка диодная, ресурс диодов измеряется десятками тысяч часов.

Воздушное охлаждение. Источнику не нужен водяной чиллер: нет второго агрегата в цеху, нет контура с жидкостью и её замены, не занимается лишняя площадь.

Обслуживание не требуется. Волоконный тракт герметичен, юстировать оптический резонатор не нужно — в отличие от ламповых систем, где настройка периодически необходима.

Выше КПД. Электрооптическое преобразование у волоконных лазеров кратно эффективнее лампового: меньше энергии уходит в тепло, ниже счёт за электричество. Производитель источника, компания JPT, прямо позиционирует линейку QCW как альтернативу традиционным YAG-лазерам.

Wobble-голова: шире шов, выше стабильность

Осциллирующая голова качает луч поперёк направления сварки. Шов получается шире, чем диаметр пятна, лучше перекрывает зазоры между деталями и меньше зависит от точности их подгонки. Для тонколистовых конструкций это разница между «нужна идеальная подготовка кромки» и «варится как есть».

Что стоит внутри

Система управления C6L (Wuhan Xuanzhe): программа под Windows в связке с платой M4, соединение по Ethernet. Четыре оси XYZA с настройкой каждой как линейной или поворотной, движение на S-образной модели разгона, программирование в режиме обучения с редактированием траектории из линий, дуг и кривых. Открытый программный ПЛК позволяет автоматизировать смену позиций и пропуск неготовых шагов цикла.

Рабочий стол перемещается по трём осям на шаговых двигателях — 500 × 400 × 250 мм, ось Z с ходом 400 мм моторизована. Поворотный стол D80 с наклоном 90°, CCD-камера с выводом на монитор, беспроводной пульт MPG для ручного управления. Корпус увеличен под габарит источника.

Технические характеристики

Когда стоит смотреть на ламповую модель

Энергия импульса у QCW-300 — 30 Дж. Если задача в наплавке с присадкой, восстановлении объёмных дефектов и работе с толстостенными деталями, этого может не хватить: там за один импульс нужно расплавить больший объём металла. Для таких работ в линейке есть LiMark YAG-400 — 120 Дж в импульсе и пиковая мощность 12 кВт, но с ламповым расходником и водяным чиллером.

Частые вопросы

Действительно ли не нужен чиллер? Да. По паспорту JPT источник QCW-300/3000-L-A имеет воздушное охлаждение (Air Cooled). Отдельный водяной агрегат не требуется — это подтверждено и производителем источника, и поставщиком установки.

Чем QCW отличается от обычной волоконной ручной сварки? Ручные аппараты работают в непрерывном режиме и рассчитаны на протяжённые швы. QCW даёт импульсный режим с пиковой мощностью втрое выше средней и стационарный координатный стол — это точная работа по позиции, а не сварка «на весу».

Какие металлы варит? Нержавеющая и углеродистая сталь, титан, никелевые сплавы, медь и алюминий. Импульсный режим помогает с отражающими материалами: энергия дозируется точнее.

Что даёт wobble-голова? Луч осциллирует поперёк шва, шов выходит шире пятна и лучше перекрывает зазоры между деталями. Требования к подгонке кромок снижаются.

Нужны ли расходники? Ламп нет, юстировка не требуется. Из расходного — защитное стекло головы.

Поставка и запуск

Установка поставляется с лазерно-оптической и кинематической системами, поворотной осью, системой управления и программным обеспечением, комплектом ЗИП и документацией. Проводим пусконаладку, обучаем оператора, обслуживаем после гарантии.