Zautomatyzowany laser obrotowy spełnia wymagania przemysłu
Europejski rynek wymienników płaszczowo-rurowych zmaga się obecnie z ostrą konkurencją i stoi wobec wyzwań związanych z rosnącymi cenami metali i energii. Sam proces spawania oferuje dużo możliwości, by odzyskać straconą pozycję. Zastąpienie konwencjonalnych metod spawania zautomatyzowanym spawaniem laserowym pozwoli poprawić jakość produktu i szybkość spawania przy jednoczesnym zmniejszeniu zużycia energii. Wymaga to rozwiązania problemów dotyczących kompatybilności z dużymi połączeniami rurowo-blachowymi oraz zakłóceń wywoływanych przez drgania w zakładzie. Przy udziale partnerów przemysłowych naukowcy biorący udział w finansowanym przez UE projekcie ORBITAL ("Design, development and evaluation of an orbital laser welding head") stworzyli prototyp nowej głowicy laserowej do wytwarzania dużych przemysłowych wymienników ciepła. Spawanie obrotowe jest stosowane do łączenia rur już od lat 60. XX wieku. W aktualnej wersji wykorzystuje ono sterowaną komputerowo rotację konwencjonalnego pistoletu zgrzewającego wokół łączonych rur i zapewnia znaczne korzyści w porównaniu do spawania ręcznego. Zastosowanie laserów w spawaniu obrotowym w warunkach silnych drgań zewnętrznych oraz dodatkowo wykorzystanie tej techniki do łączenia rur i arkuszy blach to ważne osiągnięcia projektu ORBITAL. System ORBITAL składa się z obrotowej głowicy laserowej, przemysłowego robota, na którym jest ona zamontowana (komputerowy system sterowania numerycznego, CNC), oraz systemów łączących i pozycjonujących. Na głowicy laserowej znajdują się soczewki, które kształtują i kierują wiązkę na obrabiany element. System sterowania zapewnia wysoką precyzję i szybkość obróbki oraz kontrolę w czasie rzeczywistym. Robot jest połączony z głowicą tak, by automatycznie ją pozycjonować przy wprowadzaniu do rury oraz aby uzyskać większą precyzję i powtarzalność. System pozycjonowania jest przyczepiany do obrabianego elementu podczas spawania, a innowacyjne połączenie blokuje przenoszenie się drgań z linii produkcyjnej na głowicę. Naukowcy z powodzeniem zbudowali system laserowego spawania obrotowego do łączenia rur i blach na potrzeby przemysłowych wymienników ciepła. Z uwagi na stały rozwój europejskiego rynku wymienników i ostrą konkurencję na nim panującą, technologia ORBITAL powinna wywrzeć istotny wpływ na unijnych producentów i gospodarkę pomimo wysokich kosztów instalacji urządzenia.