Firma ALOtec Dresden GmbH została utworzona w 1998 roku w wyniku outsourcingu z Instytutu Materiałoznawstwa i Technologii Wiązki Laserowej Instytutu Fraunhofera (IWS) Technische Universitaaet w Dresden.
Głównym obszarem działalności jest laserowa obróbka materiałów.
Firma zajmuje sie budową maszyn pod zamówienie klienta oraz świadczy usługi hartowania laserowego na swoich maszynach.
Wstęp do technologii laserowego hartowania:
- doradztwo technologiczne w zakresie hartowania diodowym laserem światłowodowym
- wszechstronność zastosowania w konstrukcji maszyn, wytwórstwie narzędzi oraz form
- wysoka twardość powierzchni przy zachowaniu plastyczności rdzenia
- hartowanie powierzchni roboczych o dowolnych konturach
- kamera termowizyjna do stałego monitorowania mocy wiązki laserowej
- kontrola jakości procesu z równoczesnym zapisem rejestru zdarzeń
- alternatywa dla usługi laserowego hartowania w siedzibie firmy w Dreźnie jest przyjazd do klienta z urządzeniem mobilnym
- zakup urządzenia do hartowania laserowego lub/i napawania laserowego lub/i spawania laserowego.
Hartowanie - Włącz i pracuj
- światłowodowy laser wysokiej mocy - maksymalnie do 10 kW
- ciągle monitorowanie mocy wiązki laserowej przy pomocy kamery
- kontrola jakości procesu z równoczesnym zapisem rejestru zdarzeń
- robot - manipulator, pozwalający na pracę 3D głowicy laserowej oraz przechylny i obrotowy stół pozwalający na precyzyjne ułożenie detalu
- kabina chroniąca miejsce pracy
Technologia
Rośnie znaczenie hartowania laserowego w przemyśle i budowie maszyn. Jest to proces, w którym wiązka lasera bezpośrednio oddziałuje na obrabiany przedmiot dostarczając mu energii cieplnej. Materiał nagrzewa się miejscowo do temperatury przemiany austenitycznej . Prowadzi to do homogenizacji atomów węgla oraz rozrostu austenitu w materiale. W zależności od rodzaju materiału temperatura przemiany austenitycznej wynosi od ok. 900 °C do 1400 °C, a czas jej utrzymywania waha się od ok. 3s do 10s.
Zalety hartowania laserowego
- stosowane do wszystkich dających się hartować stali z wystarczającą zawartością węgla (min. 0,25% C)
- szerokość śladu hartowniczego wynosi od 1 do 50 mm w zależności od zastosowanego układu optycznego oraz maksymalnej mocy lasera
- głębokość hartowania wynosi max. do 2,0 mm i jest uzależniona od rodzaju materiału
- zmniejszenie naddatków materiału na dalszą obróbkę.dzięki miejscowemu wprowadzeniu w krótkim czasie ograniczonej ilości ciepła
- temperatura hartowania jest kontrolowana z dokładnością do +/- 10°K
- hartowanie dowolnie wybranych powierzchni detalu. Powstaje twarda warstwa powierzchniowa z miękkim rdzeniem oraz obszary niezmodyfikowane w procesie hartowania.
- brak konieczności stosowania dodatkowych mediów chłodzących jak woda i powietrze
Ograniczenia techniczne
- unikanie nakładania na siebie śladów hartowniczych, gdyż z powodu podwójnego odpuszczania, we wspólnym obszarze występuje zjawisko obniżonej twardości hartowniczej. Minimalna odległość śladów hartowniczych wynosi ok. 1,0 - 1,5 mm. W strefie nakładania warstw powstaje mniej zahartowana o powierzchnia o twardości obniżonej o kilka jednostek.
- hartowanie większych powierzchni polega na pokrywaniu tego obszaru równoległymi lub meandrycznymi ścieżkami hartowniczymi
- w zależności od zastosowanego układu optycznego odstęp głowicy lasera od obrabianego przedmiotu wynosi od ok. 100 - 350 mm
- konieczność zagwarantowania swobodnego dostępu głowicy lasera do obrabianego przedmiotu
- konieczność stosowania zabezpieczeń oraz środków ochrony osobistej z uwagi na szkodliwy wpływ promieniowania laserowego
Laserowe spawanie drutem
- podajnik drutu o średnicy od 0,25 do 0,5 mm
- pełna zgodność ze oprogramowaniem manipulatora
- zastosowanie w produkcji pojedynczych i seryjnych elementów
- podajnik drutu wraz z odciągiem gazów spalinowych
Zalety
- największa jednorodność warstw napawanych
- powtarzalna geometria warstwy napoiny, także w przypadku napoin wielowarstwowych
- kontrola nad procesem dostarczania energii cieplnej
- zoptymalizowanie czasu procesu
- eliminacja wad ręcznego procesu napawania tj. brak regularności nakładanych warstw
- trwały wzrost jakości i ilości wykonywanych napawań
- uzyskanie stabilnych i powtarzalnych parametrów procesu napawania
Regulacja mocy lasera
Regulacja mocy lasera składa się z systemu pomiaru temperatury E-MAqS i z kontrolera mocy lasera "LompocPro". Dzięki ich kombinacji uzyskuje się równomierny ślad hartowniczy mimo zmiennej geometrii detalu. Nie występują nadtopienia krawędzi ani zagłębień. Od niedawna można to stosować również w przypadku proszkowego napawania laserowego.
Zalety:
- sterowanie z funkcją rozpoznawania punktów krytycznych
- eliminacja nadtopień na krawędziach, zagłębieniach oraz innych miejscach krytycznych
- dokumentowanie procesu nakładania wybranych śladów hartowniczych w pliku tekstowym lub jako plik wideo
- możliwość zapisu projektów seryjnych oraz parametrów materiałowych
- pomiar maksymalnej temperatury w rejonach krytycznych
- możliwość integracji systemu skanującego
Parametry:
- pomiar temperatury od 700°C do 1500°C
- częstotliwość pomiaru do 200Hz
- rozdzielczość > 0,1mm
- przedział pomiarowy 50...1000mm. Dostosowanie obszaru pomiarowego dzięki zmiennej optyce opracowanej z pomocą IWS Fraunhofer Institut
Oprogramowania: LompocPro oraz E-MAqS zostały opracowane przez Wydział Materiałoznawstwa i Wiązki Laserowej Instytutu Fraunhofera IWS i są ciągle rozwijane we współpracy z partnerami z przemysłu.
Możliwość dopasowania oprogramowania do potrzeb klienta.
Proszkowe napawanie laserowe
Skaner
Przy obróbce detali wielkogabarytowych konieczne jest stosowanie zmiennej optyki w celu osiągania zmiennej szerokości śladu hartowniczego. Za pomocą opracowanego przez Instytut Fraunhofera systemu skanującego "LASSY" możliwa jest zmiana szerokości i odchylenia od kierunku prostoliniowego śladu hartowniczego w czasie trwania procesu. Dodatkowo istnieje możliwość zmiany mocy lasera w obszarze skanowania.
Dzięki możliwości synchronizacji pracy skanera z oprogramowaniem LompocPro i kamery E-MAqS przy regulacji mocy lasera, udało się wyeliminować efekty uboczne spowodowane m.in. przez interferencje.
Istnieje możliwość integracji systemu skanującego do systemu programowania offline SKM DCAM 2010.
