La presentazione è in caricamento. Aspetta per favore

La presentazione è in caricamento. Aspetta per favore

TAGLIO E SALDATURA LASER Prof. Gino Dini – Università di Pisa Ultimo aggiornamento: 9/11/11.

Presentazioni simili


Presentazione sul tema: "TAGLIO E SALDATURA LASER Prof. Gino Dini – Università di Pisa Ultimo aggiornamento: 9/11/11."— Transcript della presentazione:

1 TAGLIO E SALDATURA LASER Prof. Gino Dini – Università di Pisa Ultimo aggiornamento: 9/11/11

2 Laser Beam Machining (LBM) Lavorazioni tramite energia termica

3 Laser Beam Machining (LBM) lente di focalizzazione fotoni gas dapporto pezzo Lavorazioni tramite energia termica

4 Luce laser non monocromatica non coerente elevata divergenza bassa intensità luminosa non monocromatica non coerente elevata divergenza bassa intensità luminosa monocromatica coerente bassa divergenza elevata intensità luminosa monocromatica coerente bassa divergenza elevata intensità luminosa

5 Brillanza di alcune sorgenti Sorgente Schermo TV Luna LED Cielo chiaro Fiamma di candela Sole allorizzonte Lampada ad incandescenza Lampada a vapori di mercurio Sole allo zenit Laser focalizzato in continua Laser focalizzato impulsato Brillanza (stilb) 0,08 0,25 0,68 0,80 1,00 600, , , , , ,00

6 Effetto laser

7

8

9 Distribuzione di Boltzmann E N T E1E1 E2E2 N2N2 N1N1

10 Inversione della popolazione E N E1E1 E2E2 N2N2 N1N1

11 Materiale a 3 livelli energetici E N T E1E1 E3E3 N3N3 N1N1 E2E2 N2N2

12 E N E1E1 E3E3 N3N3 N1N1 E2E2 N2N2

13 p laser rapida

14 Materiale a 4 livelli energetici E N T E0E0 E3E3 N3N3 N0N0 E2E2 N2N2 E1E1 N1N1

15 E N E0E0 E3E3 N3N3 N0N0 E2E2 N2N2 E1E1 N1N1

16 p laser rapida

17 Direzionalità del fascio

18

19

20

21 Modi risonanti della cavità m = 12 m = 14 1 L 2

22 Regime emissione energiaRegime emissione energia Materiale attivoMateriale attivo Distribuzione energetica del fascioDistribuzione energetica del fascio Caratteristiche sorgente laser

23 laser a gaslaser a gas laser allo stato solidolaser allo stato solido laser allo stato liquidolaser allo stato liquido laser a semi-conduttorilaser a semi-conduttori Materiale attivo

24 Laser a gas

25 Transizioni del laser He-Ne E ElioNeon 1s 3s 2s 3p 2p 3,39 m 0,6328 m 1,15 m

26 Transizioni del laser a CO 2 E AzotoCO 2 N 2 eccitato CO 2 eccitato 10,6 m

27 Laser allo stato solido

28 Tabella riassuntiva Laser Lunghezza donda Potenza Regime [ m] [W] He-Ne 0,6328 1,15 3,39 0, ,05 continuo CO 2 10,6 fino a continuo o impulsato Rubino 0, J impulsato Nd-vetro 1, J impulsato Nd-YAG 1,06 fino a continuo o impulsato

29 Spettro

30 Modi trasversali di un laser

31 Esempio di sorgente laser CO 2 Soitaab SL50

32 Esempio di sorgente laser CO 2 Soitaab SL50 Potenza:5.000 W Campo di variazione: W Stabilità della potenza:± 2% Lunghezza donda:10,6 m Modo trasversale:TEM 0,0 e TEM 1,1 Diametro del fascio in uscita:44 mm Divergenza del fascio:± 3 mrad per TEM 0,0 Tempo di riscaldamento:10

33 Esempio di sorgente laser CO 2 Soitaab SL50 Energia assorbita: kVA Tensione di alimentazione:380 V trifase Portata acqua raffreddamento:760 litri/min Consumo gasCO 2 :8,5 litri/h He:113 litri/h N 2 :51 litri/h Peso complessivo:6400 kg

34 Interazione con il materiale testa laser fusione e vaporizzazione gas protettivo

35 Micro-foratura con fascio laser

36

37 Percussion drilling

38 Percussion drilling: rifocalizzazione

39 Trepanning filmato

40 Taglio con fascio laser

41 Micro-taglio con fascio laser

42 Taglio con fascio laser filmato

43 Macchina per il taglio laser Soitaab LBS 2.5 Area di lavoro X Y:3000 x 2000 mm Escursione testa laser Z:200 mm

44 Macchina per il taglio laser Soitaab LBS 2.5 Velocità rapido:45 m/min Velocità di lavoro:fino a 15 m/min Accelerazione massima:5 m/s 2 Precisione di posizionamento:± 0,1 mm Consumo gas per il taglio O 2 : litri/min Peso: kg Programmazione:linguaggio ISO

45 Saldatura con fascio laser filmato

46 Saldatura con fascio laser

47 Saldatura keyhole

48 Altre applicazioni industriali Misura Trattamenti termici Marcatura Rapid Prototyping filmato

49 Vantaggi dellLBM nei processi produttivi elevati valori di densità di potenza assenza contatto utensile-pezzo assenza usura utensile fascio facilmente direzionabile zona termicamente alterata ridotta ridotte distorsioni termiche

50 Svantaggi dellLBM impianti costosi danneggiamento termico sui materiali sensibili al calore superfici craterizzate elevata precisione di posizionamento dei pezzi influenza della riflettività

51 Sistemi produttivi con sorgenti laser Problematiche: 1.Utilizzo unica sorgente per più robot 2.Trasporto fascio fino al polso

52 Impiego sorgente laser: time sharing (1) Robot 1Robot 2

53 Impiego sorgente laser: time sharing (1) Robot 1Robot 2

54 Impiego sorgente laser: time sharing (1) Robot 1Robot 2

55 Impiego sorgente laser: time sharing (1) Robot 1Robot 2

56 Impiego sorgente laser: time sharing (2) Robot 1Robot 2

57 Impiego sorgente laser: time sharing (2) Robot 1Robot 2

58 Impiego sorgente laser: energy sharing (1) Robot 1Robot % 30 % 70 %

59 Impiego sorgente laser: energy sharing (2) Robot 1Robot % 30 % 70 %

60 Trasmissione fascio: robot a portale

61 Trasmissione fascio: robot articolato (1)

62 Trasmissione fascio: robot articolato (2) sorgente laser tubo con specchi testa laser

63 Trasmissione fascio: robot articolato (3)

64 Sensori


Scaricare ppt "TAGLIO E SALDATURA LASER Prof. Gino Dini – Università di Pisa Ultimo aggiornamento: 9/11/11."

Presentazioni simili


Annunci Google