Laser têmpera para aplicação industrial Portugal, 2 de Abril Bemvindos

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Laser têmpera para aplicação industrial – Portugal, 2 de Abril 2014

Quelle: ALOtec Dresden

11.02.2014

Zum Wiesengrund 2 Tel. +49 (0)35204 7944 0

D-01723 Kesselsdorf Fax +49 (0)35204 7944 1

Dr. Eckehard Hensel e-mail info@alotec.de

Internet www.alotec.de

Bemvindos

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Laser têmpera para aplicação industrial – Portugal, 2 de Abril 2014

11.02.2014

Introdução

2

1. Laser têmpera em geral

1. As vantagens do laser tempera

2. A camara E-MAqS para controlo da potência do laser 3. Aplicação para ferramenta de corte

2. Acessórios

1. Espelho de raios para superficies ocultas 2. Zoom óptico

3. Divisor de feixe de raios 3. Aplicação industrial

1. Eixo

2. Equipamento

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Laser têmpera para aplicação industrial – Portugal, 2 de Abril 2014

11.02.2014 3

LH allgem. - Prinzip des Laserstrahlhärtens

• Aquecimento local de uma fina camada superficial

• Durante um curto período de tempo (1 milésimo de segundo até 10

segundos) a uma temperatura elevada

• Têmpera rápida

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11.02.2014 4

LH allgem. - Beispiel Flachprobe

material C 45

têmpera 820 HV0.05

profundidade têmpera

SHD > 0.8 mm

Potência laser 1400 W

Taxa avanço 702 mm/min

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11.02.2014 5

LH Vorteile 1

• Adequado para todos os aços capazes de têmpera

• Baixa distorção devido a menor entrada de calor

• Têmpera seletiva geometricamente exata em peças de superficies específicas

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11.02.2014 6

LH Vorteile 2

• Têmpera ajustável à superficie da peça • Baixo consumo de energia

• Processo próprio de tempera – sem impacto ambiental

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11.02.2014 7

Regelung - E-MAqS-Kamera

É uma camara baseada num Sistema de medição de temperaturas na realização de tarefas sofisticadas

• medição do campo coaxial ao raio laser • mede temperaturas acima dos 600 °C

• taxa de amostragem 200 Hz

• resolução > 0,1 mm

• distância de medição 50-1000 mm

• campo de medição ~100 x 100 mm

• janela de medida ajustável à peça de trabalho

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Laser têmpera para aplicação industrial – Portugal, 2 de Abril 2014

11.02.2014 8 Regelung - Bildschirmanzeige Monitor • gráfico de temperatura • gráfico da potência do laser

• renderização de cor falsa do campo de temperature na peça de trabalho

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Laser têmpera para aplicação industrial – Portugal, 2 de Abril 2014

11.02.2014 9

Regelung - E-MAqS-Kamera Bilder

Lente têmpera 5x20 mm²

Superficie suave da peça de trabalho Deteção de alterações

locais da temperature máxima devido a variável que reflete

condições

Medição do pirómetro pelo pequeno e grande ponto de medição

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Laser têmpera para aplicação industrial – Portugal, 2 de Abril 2014

11.02.2014 10

Lente têmpera5x20 mm² Superficie lisa

Detecção da alteração da temperatura máxima local devido à entrada de

energia diferente

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11.02.2014

Video

Camara robot

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11.02.2014

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Laser têmpera para aplicação industrial – Portugal, 2 de Abril 2014

11.02.2014 14

Exemplo de ferramente de corte com contorno

côncavo e convexo 1 - inicio

2 – menos material – acumulação de calor– requer menor potencia do laser

3 – mais material –

necessita de maior potencia do laser

Peça de trabalho com dissipação de calor variável devido à geometria

1

2

3

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11.02.2014 15

Exemplo de ferramente de corte com contorno

côncavo e convexo 1 - inicio

2 – menos material – acumulação de calor– requer menor potencia do laser

3 – mais material –

necessita de maior potencia do laser

Peça de trabalho com dissipação de calor variável devido à geometria

2 2

3 1

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Laser têmpera para aplicação industrial – Portugal, 2 de Abril 2014

11.02.2014 16

Exemplo de ferramenta de corte

Peça de trabalho com

dissipação de calor variável devido à geometria

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11.02.2014 17

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11.02.2014 18

2. A camara E-MAqS para controlo da potência do laser

3. Aplicação para ferramenta de corte

2. Acessórios

1. Eixo

2. Equipamento

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11.02.2014 19

LH WZB - Schnittwerkzeug

Ferramenta de corte

24.06.2013

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11.02.2014 20

LH WZB - Schnittwerkzeug

Ferramenta de corte

24.06.2013

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11.02.2014 21

LH WZB – Schnittwerkzeug

24.06.2013

Ferramenta de corte

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11.02.2014 22

DLH mobil Roboter P114 Schneidwerkzeug 1

móvel

• robot Reis RV20-16

• Laser de diodo de 2.3 kW de potência de saída

• laser power control • E-MAqS-camera

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11.02.2014 23

DLH mobil Roboter P114 Schneidwerkzeug 1 - Video

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11.02.2014 24

2. Acessórios

1. Espelho de raios para superficies ocultas

2. Zoom óptico

1. Eixo

2. Equipamento

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11.02.2014

LH FH 3

25

Ao longo do flanco de uma superficie oculta Integrado nos controlos do robot

com a potência do Laser controlada pela camara E-MAqS

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11.02.2014

LH FH 4

26

Ao longo de um flanco de uma superficie oculta – guiado por raio laser

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11.02.2014

LH FH 5

27

Base da máquina com guia em cauda de andorinha – superficie oculta

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11.02.2014

LH FH 7 - Video

28

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Laser têmpera para aplicação industrial – Portugal, 2 de Abril 2014

11.02.2014

Base da máquina com guia em cauda de andorinha

LH FH 6

29

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11.02.2014

LH FH 9

14.10.2013 Quelle: ALOtec Dresden

Ferramenta de

perfuração com

contorno de colisão

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11.02.2014

LH FH 10

05.02.2014 Quelle: ALOtec Dresden

laser têmpera de uma aresta de corte por radiação direta problema:

Contato para o contorno de colisão quando a

óptica está a virar durante o processo de laser

Ferramenta de perfuração

com contorno de colisão

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11.02.2014

LH FH 11

Ferramenta de perfuração

com contorno de colisão Laser tâmpera com espelho de uma aresta de corte

O laser óptico permanence sempre acima do contorno de colisão

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11.02.2014

LH FH 13 - Video

Video

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11.02.2014

2. Acessórios

1. Espelho de raios para superficies ocultas

2. Zoom óptico

1. Eixo

2. Equipamento

4. Laser tempera móvel em fábricas clientes

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Laser têmpera para aplicação industrial – Portugal, 2 de Abril 2014

11.02.2014

Para faixa de amplitude variável de têmpera Integrado no controle do robot

Juntamente com o control de potência de laser e camara E-MAqS

Alterando a ampliação antes do inicio do processo Alterando a ampliação durante o processo

LH Zoom 1

36

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11.02.2014

Para faixa de amplitude variável de têmpera

mudando a amplitude focal entre 0% até 100% em passos de 1%

Alterando a ampliação antes do início do processo Alterando a ampliação durante o processo

LH Zoom 2

37

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Laser têmpera para aplicação industrial – Portugal, 2 de Abril 2014

11.02.2014

potência do laser para largura de faixa variável 42CrMo4 LH Zoom 3

38

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11.02.2014

LH Zoom 3 - Video

39

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Laser têmpera para aplicação industrial – Portugal, 2 de Abril 2014

11.02.2014 material 42CrMo4 DIN 1.7225 velocidade 3 mm/s faixa 5 0% ampliação faixa 11 50% ampliação faixa17 100% ampliação LH Zoom 5 42

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Laser têmpera para aplicação industrial – Portugal, 2 de Abril 2014

11.02.2014 material 42CrMo4 DIN 1.7225 velocidade 3 mm/s têmpera 680HV5 faixa 5 SHD 0,7 mm faixa 11 SHD 0,8 mm faixa 17 SHD 1,0 mm LH Zoom 6 43

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Laser têmpera para aplicação industrial – Portugal, 2 de Abril 2014

11.02.2014

LH Werkzeugbau– Kantwerkzeug Video

Video

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11.02.2014 45

2. Acessórios

3. Divisor de feixe de raios

3. Aplicação industrial 1. Eixo

2. Equipamento

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11.02.2014

LH RH 1 Vorteile

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Divisor de feixe de raios

Vantagens:

• Amplitude da faixa de tempera variável na flexão de extremidades • Valor constante de energia

• Distribuição de energia variável • Densidade de energia variável • Integrado no robot PLC

• Controlo da potência do laser através da camara E-MAqS Desvantagem:

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11.02.2014 47

LH RH 2

Amplitude da faixa de tempera variável na flexão de extremidades material 42CrMo4 DIN 1.7225 velocidade 3 mm/s raio extremidade 10 mm óptica 5x14 mm

Divisor de feixe

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11.02.2014 48

LH RH 2 Video

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11.02.2014 49 LH RH 3 material 42CrMo4 DIN 1.7225 velocidade 3 mm/s faixa 13 raio extremidade 10 mm óptica 5x14 mm amplitude faixa 9 mm potência laser 1.250 W faixa 12 raio extremidade 10 mm

óptica 5x14 mm com divisor de feixe

amplitude faixa 21 mm

potência laser 2.050 W

13 ₁₂

20.12.2011

comparação entre divisor de feixe e irradiação direta

amplitude da faixa de tempera variável na flexão de extremidades

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11.02.2014 50

LH RH 5

raio extremidade 5 mm temperado irradiação direta

divisor de feixe

raio extremidade 5 mm temperado por divisor feixe

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Laser têmpera para aplicação industrial – Portugal, 2 de Abril 2014

11.02.2014 51

LH RH Kantmesser 2

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Laser têmpera para aplicação industrial – Portugal, 2 de Abril 2014

11.02.2014 52

LH RH Kantmesser 3

divisor de feixe

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Laser têmpera para aplicação industrial – Portugal, 2 de Abril 2014

11.02.2014 53

LH RH Kantmesser 3 - Video

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Laser têmpera para aplicação industrial – Portugal, 2 de Abril 2014

11.02.2014 54

LH RH Formwerkzeug

divisor de feixe

usado numa extremidade de uma ferramenta de dobra

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11.02.2014 55

LH Werkzeugbau - Kantwerkzeug Matrize Radienhärter

divisor de feixe

Laser têmpera com divisor de feixe óptica 5x14 mm

Laser tempera com irradiação direta

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Laser têmpera para aplicação industrial – Portugal, 2 de Abril 2014

11.02.2014 56

LH RH Kantwerkzeug

divisor de feixe

usado na extremidade de uma ferramenta de dobra

1

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Laser têmpera para aplicação industrial – Portugal, 2 de Abril 2014

11.02.2014 57

LH RH Zahnrad

divisor de feixe

usado numa roda de engrenagem

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Laser têmpera para aplicação industrial – Portugal, 2 de Abril 2014

11.02.2014 58

LH RH Zahnrad - Video

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Laser têmpera para aplicação industrial – Portugal, 2 de Abril 2014

11.02.2014 59

LH RH Nut

divisor de feixe

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Laser têmpera para aplicação industrial – Portugal, 2 de Abril 2014

11.02.2014 60

LH RH Nut - video

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Laser têmpera para aplicação industrial – Portugal, 2 de Abril 2014

11.02.2014 61

2. Acessórios

3. Divisor de feixe de raios

3. Aplicação industrial 1. Eixo

2. Equipamento

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11.02.2014 62

P212 Welle

laser tempera de um eixo

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Laser têmpera para aplicação industrial – Portugal, 2 de Abril 2014

11.02.2014 63 P212 Welle

Eixo

material 40NiCrMo6 DIN-Nr. 1.6944 têmpera CH 58 HV5

tempo do processo ca. 2,3 h

potência laser max. 2.500 W

amplitude da faixa 20 mm

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Laser têmpera para aplicação industrial – Portugal, 2 de Abril 2014

11.02.2014 64

P212 Welle Makro Spirale

espiral macro

• distribuição igual de faixas sobre a área cilíndrica depende da amplitude da faixa

• produção automática de faixas

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11.02.2014 65

Eixo

espiral macro

• distribuição igual de faixas sobre a área cilíndrica depende da amplitude da faixa

• produção automática de faixas

(62)

Laser têmpera para aplicação industrial – Portugal, 2 de Abril 2014

11.02.2014 66

Shaft

video

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Laser têmpera para aplicação industrial – Portugal, 2 de Abril 2014

11.02.2014 67

2. Acessórios

3. Divisor de feixe de raios

3. Aplicação industrial

1. Eixo

2. Equipamento

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Laser têmpera para aplicação industrial – Portugal, 2 de Abril 2014

11.02.2014 68

P212 Zahnrad - Video

máquina de Laser tempera P212

Laser têmpera de um contorno repetível e rotacional

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Laser têmpera para aplicação industrial – Portugal, 2 de Abril 2014

11.02.2014 69

P212 Zahnrad - Video

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Laser têmpera para aplicação industrial – Portugal, 2 de Abril 2014

11.02.2014 70

P212 Zahnrad

material C45

DIN-Nr. 1.0503

têmpera CH 61 HV5

potência laser max. 2.500 W

amplitude faixa 15 mm

macro girar os eixos

deslocamento de rotação tempo programação app. 10 min

tempo processo app. 7 min

máquina de Laser têmpera P212

Laser têmpera de um contorno repetível e rotacional

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Laser têmpera para aplicação industrial – Portugal, 2 de Abril 2014

11.02.2014 71

P212 Zahnrad

2 1

3 macro vira o deslocamento de rotação

de eixos

1. indica repetição de contorno 2. ângulo de entrada-deslocamento 3. entrada de número de repetições

máquina de Laser têmpera P212

macro deslocamento de rotação de eixos tempo programação app. 10 min tempo processo app. 7 min

laser têmpera de contorno repetível e rotacional

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Laser têmpera para aplicação industrial – Portugal, 2 de Abril 2014

11.02.2014 72

2. Acessórios

1. Eixo

2. Equipamento

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Laser têmpera para aplicação industrial – Portugal, 2 de Abril 2014

11.02.2014 73 P212 vorbereitet für Transport principais componentes: 1. laser 3 kW 2. control de potência 3. componentes segurança 4. zoom óptico 5. robot RV30-26 6. virar-inclinação-eixos RDK05 7. arrefecimento

máquina de Laser têmpera P212

1-3

4

5 6

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11.02.2014

P224 ML

para uso móvel

Sistema de Laser têmpera

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Laser têmpera para aplicação industrial – Portugal, 2 de Abril 2014

11.02.2014

P224 ML

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Laser têmpera para aplicação industrial – Portugal, 2 de Abril 2014

11.02.2014 76

P212 mobil Laserhärten - Greenbrier Swidnica PL

máquina de Laser têmpera P212

Laser têmpera móvel numa fábrica de clientes

faixas 17

comprimento total 241 m

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Laser têmpera para aplicação industrial – Portugal, 2 de Abril 2014

11.02.2014 77

P212 mobil Laserhärten - Greenbrier Swidnica PL

máquina de Laser têmpera P212

Laser têmpera móvel numa fábrica de clientes

faixas 17

comprimento total 241 m

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Laser têmpera para aplicação industrial – Portugal, 2 de Abril 2014

11.02.2014 78

DLH mobil Roboter P114 Formwerkzeug 1

móvel

• posicionamento da

ferramenta em frente do sistema

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Laser têmpera para aplicação industrial – Portugal, 2 de Abril 2014

11.02.2014 79

móvel

• “Ensino” do movimento do robot na ferramenta de conformação

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Laser têmpera para aplicação industrial – Portugal, 2 de Abril 2014

11.02.2014 80

móvel

• laser têmpera

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Laser têmpera para aplicação industrial – Portugal, 2 de Abril 2014

11.02.2014 81

sistema de laser têmpera

móvel

• “Ensino” do movimento do robot na ferramenta de conformação

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Laser têmpera para aplicação industrial – Portugal, 2 de Abril 2014

11.02.2014 82

DLH mobil Roboter P114 Formwerkzeug 4 - Video

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Laser têmpera para aplicação industrial – Portugal, 2 de Abril 2014

11.02.2014 30.08.2013 83 Roboter Referenzkunden 2005 Gerster Egerkingen CH 2006 CF Monsano IT 2007 ARCI Hyderabad IN 2007 Fraunhofer IWS DE 2008 EMO Celje SI 2009 STAV Barberino IT 2010 ALOtec Dresden DE

2011 GEA Grasso Berlin DE

2012 Rukosen Tuzla TR

2012 ChaoDa Nantong CN

2013 KIMI Parema GR

2013 Chunichi Craft Kasugai JP

2013 Plasmet Przemyśl PL

2013 LHW Spreenhagen

Lista de referencias

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Laser têmpera para aplicação industrial – Portugal, 2 de Abril 2014

11.02.2014

Zum Wiesengrund 2 Tel. +49 (0)35204 7944 0

D-01723 Kesselsdorf Fax +49 (0)35204 7944 1

Dr. Eckehard Hensel e-mail info@alotec.de

Internet www.alotec.de