RU2727392C1 - Optical head for laser cutting, welding - Google Patents
Optical head for laser cutting, welding Download PDFInfo
- Publication number
- RU2727392C1 RU2727392C1 RU2020102090A RU2020102090A RU2727392C1 RU 2727392 C1 RU2727392 C1 RU 2727392C1 RU 2020102090 A RU2020102090 A RU 2020102090A RU 2020102090 A RU2020102090 A RU 2020102090A RU 2727392 C1 RU2727392 C1 RU 2727392C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nozzle
- optical head
- welding
- channel
- laser
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/20—Bonding
- B23K26/21—Bonding by welding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/36—Removing material
- B23K26/38—Removing material by boring or cutting
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области обработки материалов лазерным лучом, а именно к процессам лазерной сварки, резки, сверления отверстий.The invention relates to the field of processing materials with a laser beam, namely, to the processes of laser welding, cutting, drilling holes.
Известна оптическая головка для лазерной резки листового металла (патент RU №151792, МПК B23K 26/38, опубликованный 20.04.2015), в которой узел для перемещения фокусирующей системы вдоль оптической оси относительно телескопической системы выполнен в виде двух связанных между собой резьбовым соединением цилиндров разного диаметра с возможностью перемещения друг относительно друга вдоль оптической оси, при этом фокусирующая система установлена со стороны свободного торца цилиндра меньшего диаметра, а телескопическая система установлена со стороны свободного торца второго цилиндра большего диаметра, причем узел для одновременного перемещения вдоль оптической оси фокусирующей и телескопической системы выполнен в виде цилиндра с резьбой на внешней поверхности, при этом на внутренней поверхности корпуса оптической головки выполнена резьба, ответная резьбе указанного цилиндра, а сам цилиндр жестко закреплен на внешней стороне цилиндра с фокусирующей системой узла для перемещения фокусирующей системы вдоль оптической оси относительно телескопической системы.Known optical head for laser cutting of sheet metal (patent RU No. 151792, IPC B23K 26/38, published on 20.04.2015), in which the unit for moving the focusing system along the optical axis relative to the telescopic system is made in the form of two cylinders interconnected by a threaded connection of different diameter with the ability to move relative to each other along the optical axis, while the focusing system is installed on the side of the free end of the cylinder of a smaller diameter, and the telescopic system is installed on the side of the free end of the second cylinder of a larger diameter, and the unit for simultaneous movement along the optical axis of the focusing and telescopic systems is made in the form of a cylinder with a thread on the outer surface, while a thread is made on the inner surface of the optical head housing, corresponding to the thread of the specified cylinder, and the cylinder itself is rigidly fixed on the outer side of the cylinder with the focusing system of the unit for moving the focusing systems along the optical axis relative to the telescopic system.
Однако известное устройство не обеспечивает достаточную точность обработки материалов, имеет сложную конструкцию. Это приводит к потере времени, малой точности.However, the known device does not provide sufficient precision in material processing and has a complex structure. This leads to a loss of time, low accuracy.
Известна оптическая головка для лазерной обработки (патент RU №34427, МПК B23K 26/00, B23K 26/02, B23K 26/03, опубликованный 10.12.2003). Оптическая головка для лазерной обработки содержит устройства вывода лазерного излучения из оптического волокна, поворотное интерференционное зеркало, телескопическую систему, состоящую из отрицательного компонента и положительного компонента, фокусирующую систему, систему визуального наблюдения, включающую видеокамеру, оптически сопряженную поворотным интерференционным зеркалом с фокусирующей системой, и монитор. Для управления излучением между устройством вывода лазерного излучения и фокусирующей системой, причем один из оптических элементов телескопической системы (например, оптический элемент) установлен с возможностью перемещения вдоль ее оптической оси. Устройство вывода излучения, поворотное интерференционное зеркало, телескопическая система, фокусирующая система, система визуального наблюдения расположены в едином корпусе.Known optical head for laser processing (patent RU No. 34427, IPC B23K 26/00, B23K 26/02, B23K 26/03, published 10.12.2003). The optical head for laser processing contains a device for outputting laser radiation from an optical fiber, a rotatable interference mirror, a telescopic system consisting of a negative component and a positive component, a focusing system, a visual observation system including a video camera optically coupled with a rotary interference mirror with a focusing system, and a monitor ... To control radiation between the device for outputting laser radiation and the focusing system, one of the optical elements of the telescopic system (for example, an optical element) is installed with the ability to move along its optical axis. The radiation output device, rotary interference mirror, telescopic system, focusing system, visual observation system are located in a single housing.
Однако известное устройство не обеспечивает выполнение различных технологических операций (резки, сварки, сверления отверстий) и имеет сложную конструкцию.However, the known device does not provide for the implementation of various technological operations (cutting, welding, drilling holes) and has a complex structure.
Известна оптическая лазерная головка (патент RU №2578885, МПК B23K 26/14, опубликованный 27.03.2016), содержащая наружное и внутреннее газовые сопла с каналами для подвода активного и защитного газов, установленные концентрично и с зазором, фокусирующую линзу, размещенную во внутреннем сопле, и сквозные отверстия, выполненные на боковой поверхности внутреннего сопла. Внутреннее сопло выполнено по типу сопла Лаваля, а фокусирующая линза размещена во внутреннем сопле с обеспечением базирования своей цилиндрической поверхностью по цилиндрической поверхности внутреннего сопла с возможностью перемещения вдоль оси, при этом канал для подвода активного газа к внутреннему соплу расположен между фокусирующей линзой и соплом Лаваля, а сквозные отверстия во внутреннем сопле расположены над линзой. Оптическая лазерная головка снабжена фиксаторами с возможностью ограничения движения фокусирующей линзы вдоль оси, расположенными ниже сквозных отверстий и выше нижнего канала подвода технологического газа.Known optical laser head (patent RU No. 2578885, IPC B23K 26/14, published 03/27/2016), containing external and internal gas nozzles with channels for supplying active and protective gases, installed concentrically and with a gap, a focusing lens placed in the internal nozzle , and through holes made on the side surface of the inner nozzle. The inner nozzle is made like a Laval nozzle, and the focusing lens is placed in the inner nozzle to ensure that its cylindrical surface is located along the cylindrical surface of the inner nozzle with the ability to move along the axis, while the channel for supplying active gas to the inner nozzle is located between the focusing lens and the Laval nozzle, and the through holes in the inner nozzle are located above the lens. The optical laser head is equipped with locks with the ability to limit the movement of the focusing lens along the axis, located below the through holes and above the lower channel for supplying the process gas.
Однако известное устройство не обеспечивает достаточную точность обработки материалов за счет поршневого перемещения сопла, смены специализированных оптических головок для выполнения различных технологических операций (резки, сварки, сверления отверстий). Это приводит к потере времени, малой точности и простою оборудования на время его переоснастки.However, the known device does not provide sufficient accuracy of material processing due to piston movement of the nozzle, change of specialized optical heads for performing various technological operations (cutting, welding, drilling holes). This leads to loss of time, low accuracy and equipment downtime during its retooling.
Известна лазерная оптическая головка (патент RU №2641213, МПК B23K 26/14, опубликованный 16.01.2018), ближайшая по технической сущности и принятая за прототип, где внутренний подвижный корпус с соплом установлен в неподвижном наружном корпусе с возможностью перемещения посредством зубчатой передачи, выполненной в виде зубчатой рейки, установленной на внутреннем корпусе, и вала-шестерни, установленной на кронштейне, закрепленном на наружном неподвижном корпусе и связанным с электрическим приводом, причем в нижней части наружного неподвижного корпуса установлен емкостной датчик для установки и контроля размера между срезом сопла и обрабатываемой деталью, а на выходе сопла размещена съемная насадка с сужающе-расширяющимся каналом на выходе. Для обеспечения резки, сварки или пробивки отверстий металлов от 1 мм до 20 мм съемная насадка выполнена с диаметром в узком сечении 0,2±0,02 мм и с углом расширения 30°. Для обеспечения резки металлов от 20 мм до 40 мм съемная насадка выполнена с диаметром в узком сечении 0,5±0,02 мм и с углом расширения 15°.Known laser optical head (patent RU No. 2641213, IPC B23K 26/14, published on January 16, 2018), the closest in technical essence and taken as a prototype, where the inner movable body with a nozzle is installed in a stationary outer body with the ability to move by means of a gear transmission made in the form of a toothed rack mounted on the inner casing and a pinion shaft mounted on a bracket fixed on the outer stationary casing and connected to an electric drive, and a capacitive sensor is installed in the lower part of the outer stationary casing to install and control the size between the nozzle exit and the processed part, and at the nozzle outlet there is a removable nozzle with a converging-expanding channel at the outlet. To ensure cutting, welding or punching of metal holes from 1 mm to 20 mm, a removable nozzle is made with a narrow section diameter of 0.2 ± 0.02 mm and an expansion angle of 30 °. To ensure cutting of metals from 20 mm to 40 mm, a removable nozzle is made with a diameter in a narrow section of 0.5 ± 0.02 mm and an expansion angle of 15 °.
Однако для работы известного устройства требуется большее количество оборудования и обслуживающего персонала. Наличие электродвигателя для запуска перемещения внутреннего подвижного корпуса с внутренним соплом усложняет конструкцию лазерной головки, несколько увеличивает стоимость устройства и усложняет его эксплуатацию.However, the known device requires more equipment and maintenance personnel to operate. The presence of an electric motor for starting the movement of the inner movable body with an inner nozzle complicates the design of the laser head, somewhat increases the cost of the device and complicates its operation.
Технической проблемой, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание оптической головки, для использования ее для лазерной резки, сварки, а также для сверления отверстий, при достижении высоких технологических показателей - минимальной ширины реза и шероховатости поверхности, а также минимальной зоны термического влияния.The technical problem to be solved by the claimed invention is the creation of an optical head, for using it for laser cutting, welding, as well as for drilling holes, when high technological indicators are achieved - the minimum cutting width and surface roughness, as well as the minimum heat-affected zone.
Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, заключается в повышении точности обработки, уменьшении энергозатрат, упрощении оборудования, надежности конструкции, уменьшении времени на замену режимов между резкой и сваркой.The technical result, which the present invention is aimed at, is to increase the processing accuracy, reduce energy consumption, simplify equipment, design reliability, and reduce the time for changing modes between cutting and welding.
Технический результат достигается тем, что оптическая головка для лазерной резки, сварки, содержащая наружный неподвижный корпус с каналами для подвода активного или защитного газов, внутри которого концентрично и с зазором расположен внутренний подвижный корпус с соплом с возможностью перемещения вдоль оси, фокусирующая линза, установленная в сопле, на боковой поверхности которого выполнены сквозные отверстия, расположенные под фокусирующей линзой, а на выходе сопла размещена съемная насадка, новым является то, что корпус сопла выполнен цилиндрическим, при этом по его высоте расположены две кольцевые пластины для перекрытия каналов подачи активного и защитного газов при его перемещении, на наружных торцевых поверхностях кольцевых пластин имеются уплотнительные манжеты с гладкой поверхностью, а между наружным неподвижным корпусом и внутреннем подвижным корпусом имеются ограничительные кольца.The technical result is achieved by the fact that an optical head for laser cutting, welding, containing an outer stationary body with channels for supplying active or shielding gases, inside of which an inner movable body with a nozzle is arranged concentrically and with a gap with the ability to move along an axis, a focusing lens installed in a nozzle, on the lateral surface of which through holes are made, located under the focusing lens, and a removable nozzle is placed at the nozzle outlet, the novelty is that the nozzle body is cylindrical, while along its height there are two annular plates to block the active and protective gas supply channels when moving, there are sealing collars with a smooth surface on the outer end surfaces of the annular plates, and there are limit rings between the outer stationary body and the inner movable body.
Съемная насадка выполнена сужающейся.The removable nozzle is made tapering.
Съемная насадка выполнена сужающе-расширяющейся.The detachable nozzle is made converging-expanding.
Манжеты выполнены уплотненной структуры с композитными подкладками, обеспечивающие оптимальное скольжение.Cuffs are made of a sealed structure with composite linings for optimal gliding.
В нижней части наружного неподвижного корпуса установлен емкостный датчик для определения расстояния между срезом цилиндрического сопла и обрабатываемой деталью.A capacitive sensor is installed in the lower part of the outer stationary body to determine the distance between the cylindrical nozzle exit and the workpiece.
На фигуре 1 представлено продольное сечение оптической головки для лазерной резки, сварки в режиме резки и сверления отверстий.Figure 1 shows a longitudinal section of an optical head for laser cutting, welding in cutting mode and drilling holes.
На фиг. 2 представлено продольное сечение оптической головки для лазерной резки, сварки в режиме сварки.FIG. 2 shows a longitudinal section of an optical head for laser cutting, welding in welding mode.
На фиг. 3 - вид А фиг. 1.FIG. 3 - view And Fig. 1.
На фиг. 4 - разрез Б-Б фиг. 1.FIG. 4 - section b-b Fig. 1.
На фиг. 5 - вид Г фиг. 2.FIG. 5 - view D of FIG. 2.
На фиг. 6 - разрез В-В фиг. 1.FIG. 6 - section b-b of Fig. 1.
На фиг. 7 - увеличенный вид Д (фиг. 2) съемной насадки в режиме резки и сверления отверстий металлов толщиной от 1 мм до 40 мм.FIG. 7 is an enlarged view of D (Fig. 2) of a removable nozzle in the mode of cutting and drilling metal holes with a thickness of 1 mm to 40 mm.
На фиг. 8 представлен увеличенный вид Е (фиг. 1) съемной насадки в режиме сварки металлов толщиной от 1 мм до 10 мм.FIG. 8 shows an enlarged view E (Fig. 1) of a removable nozzle in the mode of welding metals with a thickness of 1 mm to 10 mm.
Оптическая головка для лазерной резки, сварки содержит наружный неподвижный корпус 1, который снабжен крышкой 2 (фиг. 1 и фиг. 2). Внутри наружного неподвижного корпуса 1 расположен внутренний подвижный корпус 3 с соплом, корпус которого выполнен цилиндрическим (цилиндрическое сопло) 4 с возможностью перемещения вниз (фиг. 1) или вверх (фиг. 2) в зависимости от режима обработки с помощью механического или электрического привода 5 (фиг. 3). На фигуре 4 показан разрез Б-Б места расположения механического или электрического привода 5 для приведения в движение (фиг. 4). В цилиндрическом сопле 4 установлена фокусирующая линза 6 (фиг. 1 и фиг. 2). На боковой поверхности сопла 4 выполнены сквозные отверстия 7, расположенные под фокусирующей линзой 6 (фиг. 1 и фиг. 2). По высоте наружного контура наружного контура сопла 4 расположены кольцевые пластины 8 и 9, охватывающие его по окружности. Кольцевые пластины 8 и 9 расположены друг относительно друга таким образом, что они разделяют канал 10 подачи активного и канал 11 подачи защитного газов. Одновременно кольцевые пластины 8 и 9 перекрывают канал 10 активного или канал 11 защитного газов и соответственно открывают или закрывают канал 11 защитного или канал 10 активного газов при движении вверх (фиг. 2) и вниз (фиг. 1) поочередно соответственно.The optical head for laser cutting, welding contains an outer fixed
Во время резки или сверления отверстий внутренний подвижный корпус 3 с цилиндрическим соплом 4 и фокусирующей линзой 6 перемещается вниз для установления заданного (минимального) размера фокального пятна (фиг. 1), при этом кольцевая пластина 8 открывает канал 10 для подвода активного газа - кислорода, а кольцевая пластина 9 закрывает канал 11 для подвода защитного газа - азота, аргона или гелия. Образуется полость 12, в которую через канал 10 подается активный газ - кислород. В режиме резки или сверлении отверстий при нижнем положении цилиндрического сопла 4 оси сквозных отверстий 7 совпадают с осью канала 10 для подачи активного газа и эта ось становится перпендикулярной оси лазерного луча. При нижнем положении цилиндрического сопла 4 ось канала 10 для подачи активного газа перпендикулярна оси лазерного луча (фиг. 1). На режимах резки и сверлении отверстий к цилиндрическому соплу 4 крепится сужающе-расширяющаяся съемная насадка 16 (фиг. 1, 5), которая для резки металлов толщиной от 1 мм до 40 мм имеет диаметр в узком сечении 0,5±0,02 мм и угол расширения 15° (фиг. 7).During cutting or drilling holes, the inner
В режиме сварки внутренний подвижный корпус 3 с цилиндрическим соплом 4 и фокусирующей линзой 6 перемещается вверх для установления заданного (максимального) размера фокального пятна (фиг. 2), при этом кольцевая пластина 9 открывает канал 11 для подвода защитного газа - азота, аргона или гелия, а кольцевая пластина 8 закрывает канал 10 для подвода активного газа - кислорода. Образуется полость 13, в которую через канал 11 подается защитный газ - азот, аргон или гелий. В режиме сварки к цилиндрическому соплу 4 крепится сужающаяся съемная насадка 17 (фиг. 2, 5), которая для сварки металлов толщиной от 1 мм до 10 мм имеет диаметр в узком сечении 1±0,02 мм (фиг. 8). Эта особенность при сварке дозвуковой скоростью позволит одновременно очищать место обработки металлов от шлаков и улучшать качество сварки, увеличивать прочность обрабатываемых деталей 19.In welding mode, the inner
На наружных торцевых поверхностях кольцевых пластин 8 и 9 вставлены манжеты 14 с гладкой поверхностью, с уплотненной структурой и с композитными подкладками, обеспечивающие оптимальное скольжение и плотно прилегающие к внутренней поверхности наружного неподвижного корпуса 1. Манжеты 14 обеспечивают уплотнение кольцевых пластин 8 и 9 по внутренней поверхности наружного неподвижного корпуса 1. Перемещение кольцевых пластин 8 и 9 фиксируется ограничительными кольцами 15 до упора (фиг. 6). Манжеты 14 обеспечивают герметичное перекрытие соответствующего канала 10 с активным или канала 11 с защитным газом, следовательно, происходит 100% подача активного или защитного газов в соответствующий канал.On the outer end surfaces of the
На наружном неподвижным корпусе 1 жестко закреплен емкостный датчик 18 (фиг. 1 и фиг. 2) для определения расстояния между срезом цилиндрического сопла 4 и обрабатываемой деталью 19, который устанавливается на кронштейн 20 в нижней части наружного неподвижного корпуса 1, что обеспечивает работоспособность оптической головки. Для крепления съемной насадки 16 и 17 винтами диаметром 3 мм (фиг. 1) имеется отверстие под ключ 21 (фиг. 5). В зону лазерного реза 22 (фиг. 1) или сварного шва 23 (фиг. 2) через фокусирующую линзу 6 поступает лазерный луч.On the outer
Оптическая головка для лазерной резки, сварки работает следующим образом.Optical head for laser cutting, welding works as follows.
При резке и сверлении отверстий металлов толщиной от 1 мм до 40 мм в цилиндрическое сопло 4 устанавливают сужающе-расширяющуюся съемную насадку 16, в которой скорость течения струи газов сверхзвуковая, что позволит одновременно очищать место обработки материалов от шлаков и улучшать качество обработки. Для достижения наименьшего размера фокального пятна при выполнении режимов резки или сверления отверстий внутренний подвижный корпус 3 с цилиндрическим соплом 4 перемещают вниз механическим или электрическим приводом 5 до упора ограничительными кольцами 15, при этом ось канала 10, через который подают активный газ - кислород в полость 12 располагается перпендикулярно к оси лазерного луча и, следовательно, перпендикулярно оси цилиндрического сопла 4. Далее кислород проходит через сквозные отверстия 7 цилиндрического сопла 4 и вместе с лазерным лучом через фокусирующую линзу 6 поступает коаксиально лазерному лучу в зону лазерного реза 22 (фиг. 1). Кольцевая пластина 8 открывает канал 10 для подвода активного газа - кислорода (фиг. 1), а кольцевая пластина 9 закрывает канал 11 для подвода защитного газа - азота, аргона или гелия. Одновременно под действием избыточного давления в полости 12 наружного неподвижного корпуса 1, перемещение внутреннего подвижного корпуса 3 с цилиндрическим соплом 4 вниз происходит до тех пор, пока подвижный кронштейн 24, на котором закреплен подвижный корпус 3 (фиг. 1), не коснется ограничительного кольца 15, выполняющего роль упора. Сверхзвуковая струя, вдуваемая в зону лазерного реза 22 через сужающе-расширяющуюся насадку 16, удаляет образующийся расплав металла из узкого лазерного реза 22 (b=0,1-0,35 мм) с высокой эффективностью, что позволяет осуществлять режим резки металлов больших толщин до 40 мм с высокой скоростью резки, что приведет в целом к повышению производительности режима лазерной резки.When cutting and drilling holes in metals with a thickness of 1 mm to 40 mm, a converging-expanding
В режиме сверлении отверстий металлов от 1 мм до 40 мм процесс происходит аналогично режиму лазерной резки металлов от 1 мм до 40 мм, но при этом дополнительно необходима большая мощность лазерного излучения.In the mode of drilling metal holes from 1 mm to 40 mm, the process proceeds similarly to the mode of laser cutting of metals from 1 mm to 40 mm, but in addition, a high power of laser radiation is required.
При переходе на режим сварки необходимо заменять сужающе-расширяющуюся съемную насадку 16 на сужающуюся съемную насадку 17 для сварки металлов толщиной от 1 мм до 10 мм. Отведя оптическую головку на свободное место от обрабатываемой детали 19, оператор производит специальным инструментом смену сужающе-расширяющейся съемной насадки 16 на сужающуюся съемную насадку 17. Съемные насадки 16, 17 фиксируются на цилиндрическом сопле 4. Движение внутреннего подвижного корпуса 3 с цилиндрическим соплом 4 направляется вверх (фиг. 2) для достижения необходимого увеличенного размера фокального пятна, при этом кольцевая пластина 9 открывает канал 11 для подвода защитного газа - азота, аргона или гелия, а кольцевая пластина 8 закрывает канал 10 для подвода активного газа - кислорода. На обрабатываемую деталь 19 (фиг. 2) подается защитный газ - азот, аргон или гелий через канал 11 наружного неподвижного корпуса 1 (фиг. 2), который поступает в полость 13. Защитный газ подается одновременно с лазерным лучом в зону сварного шва 23 и защищает его от брызг и воздействия окружающей среды (фиг. 2). В режиме сварки металлов толщиной от 1 мм до 10 мм интенсивность лазерного луча устанавливается в зависимости от выполняемого режима.When switching to the welding mode, it is necessary to replace the converging-expanding
В результате экспериментов, проведенных в ПАО «КАИ-Лазер» были получены следующие показатели: шероховатость поверхности реза на титановых сплавах не выше 2…6 мкм, на нержавеющих и высоколегированных сталях не выше 10…28 мкм при ширине реза 0,1…0,35 мм, глубина зоны термического влияния не более 0,2 мм.As a result of experiments carried out at PJSC "KAI-Laser", the following indicators were obtained: the roughness of the cut surface on titanium alloys is not higher than 2 ... 6 microns, on stainless and high-alloy steels not higher than 10 ... 28 microns with a cut width of 0.1 ... 0, 35 mm, the depth of the heat-affected zone is not more than 0.2 mm.
Технологические характеристики «Оптической головки для лазерной резки, сварки»:Technological characteristics of "Optical head for laser cutting, welding":
Для сварки оптическая головка позволит обеспечить основные технологические показатели на оптимальном уровне: ширину сварного шва от 0,1 мм до 5 мм на металлах толщиной от 1 мм до 10 мм, зону термического влияния около сварного шва - от 0,015 мм до 0,15 мм.For welding, the optical head will provide the main technological indicators at the optimal level: the width of the weld seam is from 0.1 mm to 5 mm on metals with a thickness of 1 mm to 10 mm, the heat affected zone near the weld seam is from 0.015 mm to 0.15 mm.
Оптическая головка для лазерной резки, сварки позволит вести прецизионную сварку металлов толщиной от 1 мм до 10 мм, резку и сверление отверстий металлов толщиной от 1 мм до 40 мм с высокой производительностью, обеспечиваемой за счет изменения режимов в процессе обработки и смещением внутреннего подвижного корпуса 3 с цилиндрическим соплом 4 вверх или вниз до упора. Технологические газы (активный или защитные) в зону лазерного реза 22, сварки, сверления отверстий подают поочередно, в зависимости от требуемой операции.The optical head for laser cutting, welding will allow for precision welding of metals with a thickness of 1 mm to 10 mm, cutting and drilling of metal holes with a thickness of 1 mm to 40 mm with high productivity, provided by changing modes during processing and displacement of the inner
Предлагаемая оптическая головка универсальная, позволяет вести следующие режимы: лазерную резку, сварку и сверление отверстий и быстро переустанавливать заданные режимы, что уменьшает энергозатраты, а также обеспечивает качество лазерного реза, прочность и надежность сварного шва.The offered optical head is universal, it allows to carry out the following modes: laser cutting, welding and drilling of holes and to quickly reset the preset modes, which reduces energy consumption, and also ensures the quality of laser cut, strength and reliability of the weld.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020102090A RU2727392C1 (en) | 2019-07-02 | 2019-07-02 | Optical head for laser cutting, welding |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020102090A RU2727392C1 (en) | 2019-07-02 | 2019-07-02 | Optical head for laser cutting, welding |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2727392C1 true RU2727392C1 (en) | 2020-07-21 |
Family
ID=71741465
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020102090A RU2727392C1 (en) | 2019-07-02 | 2019-07-02 | Optical head for laser cutting, welding |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2727392C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2753066C1 (en) * | 2021-01-14 | 2021-08-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" | Optical head for laser cutting |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2191434A (en) * | 1985-05-09 | 1987-12-16 | Aga Ab | Methods of cutting metallic workpieces by laser |
DE4016181A1 (en) * | 1990-05-19 | 1991-11-21 | Linde Ag | METHOD AND DEVICE FOR LASER JET FLAME CUTTING |
RU1787321C (en) * | 1990-07-26 | 1994-07-15 | Научно-исследовательский институт технологии и организации производства двигателей | Method of and device for laser cutting |
RU2111100C1 (en) * | 1997-03-18 | 1998-05-20 | Акционерное общество закрытого типа "Технолазер" | Optical focusing system with non-coaxial focusing optics |
RU2641213C2 (en) * | 2016-06-09 | 2018-01-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Laser optic head |
-
2019
- 2019-07-02 RU RU2020102090A patent/RU2727392C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2191434A (en) * | 1985-05-09 | 1987-12-16 | Aga Ab | Methods of cutting metallic workpieces by laser |
US4724297A (en) * | 1985-05-09 | 1988-02-09 | Aga Aktiebolag | Methods in the laser cutting of metallic workpieces |
DE4016181A1 (en) * | 1990-05-19 | 1991-11-21 | Linde Ag | METHOD AND DEVICE FOR LASER JET FLAME CUTTING |
RU1787321C (en) * | 1990-07-26 | 1994-07-15 | Научно-исследовательский институт технологии и организации производства двигателей | Method of and device for laser cutting |
RU2111100C1 (en) * | 1997-03-18 | 1998-05-20 | Акционерное общество закрытого типа "Технолазер" | Optical focusing system with non-coaxial focusing optics |
RU2641213C2 (en) * | 2016-06-09 | 2018-01-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Laser optic head |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2753066C1 (en) * | 2021-01-14 | 2021-08-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" | Optical head for laser cutting |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2641213C2 (en) | Laser optic head | |
JP2001219269A (en) | Device and method for submerged working | |
CA2546586C (en) | Orbital welding device for pipeline construction | |
US4223202A (en) | Apparatus and method for welding boat subassemblies utilizing laser radiation | |
JP6205064B2 (en) | Laser welding apparatus and laser welding method | |
CN103737176A (en) | Hybrid welding method and hybrid welding equipment for laser electromagnetic pulse | |
CN105880833A (en) | Laser wire-filling welding method for nuclear main pump shield sleeve | |
CN103769746A (en) | Pulsed high magnetic field auxiliary laser welding method and device | |
RU2646515C1 (en) | Universal laser optic head | |
RU2727392C1 (en) | Optical head for laser cutting, welding | |
JP2010207877A (en) | Welding apparatus and soldering apparatus | |
CN105479183A (en) | High-speed milling-laser cutting/welding composite machining process and reconfigurable multi-axis numerical control machining system thereof | |
CN103212866B (en) | A kind of femtosecond laser of Laser Processing intravascular stent | |
RU2753066C1 (en) | Optical head for laser cutting | |
RU191258U1 (en) | Laser optical head | |
RU180185U1 (en) | Laser optical head | |
CN110548995A (en) | Multifunctional laser micro-carving texture processing equipment | |
JP4252279B2 (en) | Punch / laser compound machine | |
RU2615428C1 (en) | Machine for laser-arc welding of parts | |
RU2732256C1 (en) | Method of laser welding of metals and device for implementation of method | |
CN110328455B (en) | Square tube cutting workstation | |
CN210498812U (en) | Multifunctional laser micro-carving texture processing equipment | |
RU193933U1 (en) | Laser head for welding inner circumferential seams of products | |
RU193110U1 (en) | Automatic installation for 3D printing of metal products of complex shape | |
RU2715930C1 (en) | Method of laser welding of vacuum-tight annular, spiral and rectilinear seams of metal parts and device for its implementation |