Saldatrice laser a fibra a cavalletto

Saldatrice laser a fibra a portale - TOB-XD4000W

Laser a fibra continua da 4000 W per alluminio e rame, su un portale da 800 x 600 x 400 mm con posizionamento a ±0,05 mm

Panoramica del prodotto e applicazioni ideali

La TOB-XD4000W è una macchina a portale costruita attorno a un laser a fibra continua da 4000 W, ed entrambe le parti di questa frase sono importanti. Il laser è una sorgente a 1070 nm scelta per i metalli ad alta riflessione - alluminio e rame - che riflettono la maggior parte di un raggio inferiore verso l'ottica anziché nel giunto. Il portale è un telaio di progettazione propria che scorre su guide di precisione con servomotori ad alta risposta, muovendo tale laser attraverso un'area di lavoro di 800 x 600 x 400 mm con una precisione di posizionamento di ±0,05 mm e una velocità di traslazione rapida fino a 60 m/min.

Per la lavorazione di batterie, questa combinazione copre le saldature che determinano la resa del pacco: barre bus in alluminio e rame attraverso un modulo, linguette in nickel, coperchi superiori e fori di riempimento di celle prismatiche, e i giunti collettori di corrente su design cilindrici senza linguetta. Poiché l'area di lavoro accoglie un intero vassoio di moduli anziché una singola cella, un'unica attrezzatura può trattenere il pezzo mentre il portale si sposta tra i giunti e la testa dello scanner esegue il movimento rapido del raggio all'interno di ciascun giunto. La macchina funziona a 380 V, assorbe non più di 22 kW ed è classificata IP54 per un reparto di produzione anziché per una camera bianca.

Ideale per:

• Saldatura di barre bus in alluminio e rame all'interno di un modulo o pacco, inclusi giunti dissimili Al-Cu
• Sigillatura di coperchi superiori e fori di riempimento di celle prismatiche, dove il giunto deve essere a tenuta di gas
• Saldatura di linguette in nickel e alluminio su celle cilindriche e a sacchetto, inclusi pacchetti di linguette multistrato
• Saldatura del collettore di corrente su celle cilindriche senza linguetta, in cui il giunto percorre l'intero disco
• Telai di moduli, piastre terminali e componentistica di pacchi che richiedono un giunto lungo e ripetibile anziché un punto
• Linee pilota e sviluppo di processi, in cui il programma di saldatura deve essere salvato, richiamato ed rieseguito sulla costruzione successiva

Si tratta di una saldatrice di produzione, non di un marcatore laser e non di un'unità portatile. Il raggio da 4000 W è indicato per alluminio fino a 3 mm in fusione diretta, quindi i lavori a sezione spessa con penetrazione profonda appartengono a una diversa classe di laser; e poiché la testa è uno scanner su un portale in movimento, il confronto utile è con una saldatrice galvometrica a testa fissa, che non può raggiungere oltre il proprio campo di scansione. Se la saldatura avviene a livello di cella anziché a livello di modulo - una giunzione del coperchio superiore, ad esempio - la saldatrice laser per la sigillatura del coperchio superiore e del foro di riempimento di celle prismatiche è costruita esattamente per quel giunto.

La macchina completa: copertura esterna profilata con tre finestre di ispezione e il PC industriale su un braccio orientabile in modo che il programma possa essere eseguito dal lato dell'attrezzatura.

Indicateci i metalli che unite, la lunghezza del giunto e l'attrezzatura che già possedete, e confermeremo la potenza del laser, il campo di scansione e il refrigeratore prima che ordiniate.

Specifiche complete

Tre tabelle, nell'ordine necessario per valutarne la compatibilità: cosa il telaio può raggiungere e con quale precisione, cosa fa il laser quando arriva lì e cosa deve fornire l'ambiente. I dati sono le valutazioni dichiarate per questo modello.

1. Portale e movimento

2. Laser

3. Ambiente di lavoro

Le dimensioni della macchina e del refrigeratore sono indicate come ingombri totali e includono la copertura esterna. L'accuratezza di posizionamento e riposizionamento è di ±0,05 mm, che è il valore su cui deve basarsi la progettazione delle attrezzature, e non il valore a cui sarà sottoposto un cordone di saldatura.

Componenti Elettrici e Meccanici

Questa macchina è un assemblaggio di hardware ottico e di controllo acquistato da fornitori esterni su un telaio di nostra costruzione. L'elenco sottostante è quello inserito nella specifica d'ordine, marchi inclusi, poiché su un laser da 4000 W la sorgente e la testa sono le due parti che un acquirente valuta realmente.

Per soddisfare i requisiti di consegna, il fornitore si riserva il diritto di sostituire un componente con una parte di grado equivalente, a condizione che le prestazioni nominali nelle tabelle precedenti rimangano invariate. Comunicatci in fase di richiesta se la vostra politica di qualificazione o dei ricambi impone un determinato marchio, che verrà così confermato nelle specifiche dell'ordine.

Saldatura a livello di cella anziché di modulo? Due macchine della stessa famiglia eseguono questo giunto: la saldatrice laser per collettori di corrente di batterie cilindriche senza linguetta e il sistema di saldatura laser per la sigillatura di celle prismatiche.

Perché un portale mobile con testa a scanner

Una testa a scanner da sola è veloce ma a corta vista: il fascio è guidato da specchi e, più viene deviato dal centro del campo, più grande è lo spot e più il piano focale si curva. Oltre un determinato angolo, la saldatura cessa di essere quella programmata. È questo limite di campo, e non la potenza del laser, a impedire a una saldatrice galvo con testa fissa di coprire un modulo batteria.

Montare la testa su un portale risolve il problema dividendo il lavoro. Il portale sposta l'intera testa da un cordone all'altro su un'area di 800 x 600 mm a una velocità fino a 60 m/min, e lo scanner traccia ciascun cordone mentre la testa è ferma, in modo che il fascio funzioni sempre vicino al centro del proprio campo, dove lo spot è più piccolo e la messa a fuoco è piana. Nessun meccanismo deve svolgere il lavoro dell'altro.

Questa suddivisione spiega anche perché il telaio sia più importante di quanto sembri. Una testa che accelera a 60 m/min e si ferma entro ±0,05 mm imprime un carico sulla struttura a ogni ciclo, e qualsiasi flessione si manifesta come un cordone che si sposta sull'ultimo modulo del turno. Il portale qui è progettato e costruito internamente su guide di precisione con servomotori ad alta risposta e finecorsa fotoelettrici, ovvero la parte della macchina che possiamo controllare completamente.

La scelta del laser segue il metallo, non viceversa. Alluminio e rame riflettono la maggior parte di un fascio a 1070 nm quando sono freddi, quindi la sorgente deve fornire sia potenza che luminosità: 4000 W attraverso un nucleo da 50 μm, con potenza regolabile dal 10 al 100%, sono indicati per la fusione diretta di alluminio fino a 3 mm. Il kit di soffio d'aria sulla testa non è un accessorio per il comfort: serve a mantenere gli spruzzi lontani dall'ottica, che è ciò che in realtà pone fine alla vita di una testa di saldatura.

Il riconoscimento visivo e la messa a fuoco automatica eliminano quindi l'ultima variabile dalle mani dell'operatore. La macchina individua autonomamente il cordone e il piano focale, cosicché l'attrezzaggio deve solo posizionare il pezzo, senza misurarlo al centesimo di millimetro. Su un modulo con decine di cordoni identici, questa è la differenza tra un programma che funziona per l'intero turno e uno che richiede una nuova istruzione dopo ogni cambio di attrezzaggio.

Caratteristiche ingegneristiche chiave

• Laser a fibra continua da 4000 W, efficienza elettro-ottica del 40%. Il quaranta percento è il valore di conversione della sorgente stessa, quindi 4000 W di fascio richiedono circa 10 kW di ingresso elettrico; la potenza nominale della macchina di 22 kW copre inoltre il refrigeratore, i comandi e i controlli.
• Alluminio fino a 3 mm in fusione diretta. Indicato per lamiera di alluminio senza materiale d'apporto, che è il giunto richiesto nella maggior parte dei progetti di busbar e linguette per batterie.
• Posizionamento e riposizionamento a ±0,05 mm su tutti e tre gli assi. Lo stesso valore su X, Y e Z, in modo che un'attrezzatura progettata per un asse sia valida anche sugli altri.
• Rapido di 60 m/min in X e Y, 15 m/min in Z. Abbastanza veloce da fare in modo che l'indicizzazione tra i cordoni non costituisca il collo di bottiglia del tempo ciclo su un modulo con molte saldature corte.
• Testa galvo supportata dal portale. Lo scanner lavora vicino al centro del proprio campo in ogni posizione, quindi le dimensioni dello spot e il piano focale rimangono costanti sull'intera area di 800 x 600 mm.
• Riconoscimento visivo e messa a fuoco automatica. La visione Hikvision e un sistema di messa a fuoco Panasonic individuano il cordone e il piano focale, in modo che la variabilità da pezzo a pezzo venga assorbita dalla macchina anziché dall'attrezzaggio.
• Refrigeratore a doppia temperatura e a doppio controllo. Il laser e le ottiche vengono raffreddati ai rispettivi punti di set, il che mantiene stabile una sorgente da 4000 W per un intero turno.
• Custodia IP54 con estrazione dei fumi. Progettato per un'officina di produzione, con un Villo VX220 che rimuove i fumi di lavorazione nella zona di saldatura anziché lasciarli depositare sulle ottiche.
• Programmi che possono essere salvati e richiamati. La geometria del cordone viene importata da molteplici formati di file e un programma collaudato viene memorizzato in associazione al pezzo, in modo che la lavorazione successiva inizi da un risultato noto.

Funzionamento, sicurezza e manutenzione

1. Prima e durante una lavorazione

1. Verificare l'alimentazione prima di qualsiasi altra operazione: 380 V, 50 Hz, messa a terra diretta e 22 kW disponibili per la macchina su un circuito dedicato.
2. Controllare il refrigeratore: livello dell'acqua, entrambi i punti di set della temperatura (laser e ottiche) e l'elemento filtrante. Un refrigeratore con carenza d'acqua si manifesta inizialmente con una riduzione di potenza e non con un allarme.
3. Ispezionare la finestra protettiva sulla testa per verificare la presenza di spruzzi e confermare che il kit di soffiaggio dell'aria funzioni prima della prima saldatura del turno.
4. Caricare l'attrezzaggio e controllare il pezzo rispetto all'area di lavoro: entro 800 x 600 mm e nessun elemento superiore a 400 mm.
5. Richiamare il programma salvato per quel pezzo o importare la geometria del cordone e impostare la potenza tra il 10 e il 100%, la posizione focale tra -5 e +5 mm e la velocità di saldatura. Eseguire il riconoscimento visivo e la messa a fuoco automatica anziché digitare gli offset.
6. Saldare il primo pezzo, ispezionare il cordone e solo allora salvare il programma con il codice articolo, in modo che la lavorazione successiva inizi da un risultato noto.

2. Sicurezza e manutenzione

• Il raggio non è sicuro per gli occhi a nessuna distanza. Tenere la custodia chiusa e bloccata durante la saldatura, indossare gli occhiali di protezione laser specificati e non guardare mai all'interno della testa o lungo un percorso riflesso proveniente dalla fibra o dalle ottiche.
• Mantenere in funzione l'aspirazione dei fumi. Il Villo VX220 rimuove i fumi di lavorazione nella zona di saldatura; saldare con l'impianto spento riveste le ottiche e rilascia fumi metallici nell'ambiente.
• Non manomettere i finecorsa fotoelettrici. Costituiscono la protezione di corsa della macchina, e un portale che supera il suo limite a 60 m/min non si ferma dolcemente.
• Eseguire la manutenzione del refrigeratore secondo una pianificazione. Sostituire l'elemento filtrante, mantenere l'acqua pulita e verificare che entrambi i circuiti mantengano i loro punti di intervento. La deriva termica è la causa più comune di una saldatura che funzionava la settimana scorsa e non funziona ora.
• Controllare la finestra protettiva a ogni turno. Gli schizzi sulla finestra modificano la messa a fuoco; il kit di soffio d'aria la rallenta, non la rende superflua.
• Mantenere l'ambiente all'interno dei suoi limiti. Da 10 a 35 °C, da 30 a 80 % di umidità relativa, ben ventilato, nessun carico d'urto entro 5 m dalla macchina e telaio direttamente collegato a terra.
• Solo operatori addestrati, nessuna modifica non autorizzata. Le impostazioni di potenza, il campo focale e i blocchi di sicurezza fanno parte del fascicolo di sicurezza della macchina, non delle preferenze dell'operatore.

FAQ tecniche

D1: Può saldare alluminio da 3 mm senza filo d'apporto?

Sì: la sorgente da 4000 W è indicata per la fusione diretta di alluminio fino a 3 mm, che è la gamma di spessori in cui operano la maggior parte dei progetti di sbarre collettrici e linguette. Oltre questo limite, il fattore limitante cessa di essere questa macchina e diventa la classe del laser in generale: l'alluminio di grosso spessore richiede una sorgente diversa, e nessuna programmazione su un laser a fibra da 4000 W potrà cambiare questo fatto.

D2: Il rame riflette 1070 nm: perché usare questa lunghezza d'onda?

Poiché a temperatura ambiente ogni lunghezza d'onda pratica si riflette sul rame; la differenza sta nella rapidità con cui il metallo assorbe una volta che inizia a fondere. Una sorgente a 1070 nm ad alta luminosità e con 4000 W di potenza supera quella fase iniziale, e il kit di soffiaggio d'aria mantiene pulita l'ottica mentre lo fa. Ciò che non farà è comportarsi come una saldatrice a 1070 nm sull'acciaio: il rame è un processo da sviluppare sul proprio giunto, e preferiamo dimostrarlo su un campione della vostra sbarra collettrice anziché su un provino generico.

D3: Ho bisogno di un'attrezzatura realizzata con una tolleranza di ±0,05 mm?

No. ±0,05 mm è ciò che la macchina garantisce, non ciò che il pezzo deve rispettare. Il riconoscimento visivo trova la giunzione e la messa a fuoco automatica trova il piano focale, quindi il dispositivo di fissaggio deve posizionare il pezzo in modo ripetibile, non misurarlo. Costruire un dispositivo di fissaggio con una tolleranza di un centesimo di millimetro costerebbe più di quanto l'accuratezza faccia guadagnare.

D4: Una macchina può eseguire sia la sigillatura del coperchio che la saldatura delle sbarre collettrici?

Entro i limiti, sì: entrambe sono saldature all'interno di 800 x 600 x 400 mm, ed entrambe sono memorizzate come programmi. Ciò che cambia è il bloccaggio e il tempo di ciclo. Se uno di quei giunti diventa il vincolo su una linea ad alto volume, una macchina costruita attorno a quel singolo giunto – un coperchio dedicato o un sistema di tenuta – supererà un gantry generico, e i due vengono solitamente fatti funzionare fianco a fianco anziché l'uno al posto dell'altro.

D5: Di cosa ha bisogno il refrigeratore dal mio edificio?

Ingombro di 1455 x 885 x 645 mm, ventilazione e un circuito dell'acqua da riempire e mantenere pulito. È un'unità a doppia temperatura e doppio controllo, per cui il laser e l'ottica mantengono ciascuno il proprio setpoint; l'elemento filtrante è un materiale di consumo e va trattato come tale.

D6: Può funzionare a 220 V monofase?

No. La macchina è specificata per 380 V a 50 Hz con messa a terra diretta e un assorbimento totale non superiore a 22 kW. Pianificare l'alimentazione e la messa a terra prima che arrivi la macchina; un laser da 4000 W con un'alimentazione inadeguata subisce un declassamento o scatta, e nessuno dei due casi è coperto da garanzia.

Inviateci la sezione trasversale del giunto, i metalli e ctempo di ciclo di cui hai bisogno e ti diremo se 4000 W è la sorgente giusta prima che tu ti impegni per una dima.

E-mail: tob.amy@tobmachine.com | Tel / WhatsApp: +86 181 2071 5609

Recensito da: Science Wang, Six Sigma Black Belt, Battery Lines | Ultimo aggiornamento: 29-10-2026