UA80113C2 - Hand held powder-fed laser fusion welding torch - Google Patents

Hand held powder-fed laser fusion welding torch Download PDF

Info

Publication number
UA80113C2
UA80113C2 UA20040907240A UA20040907240A UA80113C2 UA 80113 C2 UA80113 C2 UA 80113C2 UA 20040907240 A UA20040907240 A UA 20040907240A UA 20040907240 A UA20040907240 A UA 20040907240A UA 80113 C2 UA80113 C2 UA 80113C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
nozzle
powder
laser
torch
supply
Prior art date
Application number
UA20040907240A
Other languages
English (en)
Inventor
Martin C Baker
Gary Winchester
Federico Renteria
Vincent J Papotto
William F Hehmann
Richard F Haraz
Original Assignee
Honeywell Int Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=22098805&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=UA80113(C2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Honeywell Int Inc filed Critical Honeywell Int Inc
Publication of UA80113C2 publication Critical patent/UA80113C2/uk

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/0096Portable laser equipment, e.g. hand-held laser apparatus
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/10Devices involving relative movement between laser beam and workpiece using a fixed support, i.e. involving moving the laser beam
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/14Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
    • B23K26/144Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor the fluid stream containing particles, e.g. powder
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/14Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
    • B23K26/1462Nozzles; Features related to nozzles
    • B23K26/1482Detachable nozzles, e.g. exchangeable or provided with breakaway lines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20Bonding
    • B23K26/21Bonding by welding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20Bonding
    • B23K26/21Bonding by welding
    • B23K26/24Seam welding
    • B23K26/30Seam welding of three-dimensional [3D] seams
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20Bonding
    • B23K26/32Bonding taking account of the properties of the material involved
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/34Laser welding for purposes other than joining
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/34Laser welding for purposes other than joining
    • B23K26/342Build-up welding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/02Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
    • B23K35/0222Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in soldering or brazing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/02Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
    • B23K35/0222Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in soldering or brazing
    • B23K35/0244Powders, particles or spheres; Preforms made therefrom
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/02Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
    • B23K35/0255Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in welding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/38Selection of media, e.g. special atmospheres for surrounding the working area
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/50Inorganic materials other than metals or composite materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P6/00Restoring or reconditioning objects
    • B23P6/002Repairing turbine components, e.g. moving or stationary blades, rotors
    • B23P6/007Repairing turbine components, e.g. moving or stationary blades, rotors using only additive methods, e.g. build-up welding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

Опис винаходу
Даний винахід у цілому стосується лазерного зварювання плавленням і, зокрема, створення ручного 2 пальника з постачанням порошку для лазерного зварювання плавленням.
Звичайно зварювання поверхні металевого виробу і/або її легування можуть виконуватися шляхом одночасної і спільної дії на цю поверхню лазерного променя і легуючого потоку порошку. Існують пристрої, які дозволяють здійснювати такий процес і які містять лазерне джерело, вузол фокусування і вузол постачання порошку, де останній є інтегральною складовою зварювального пристрою. Лазерний промінь розплавляє 70 відносно невелику ділянку на поверхні виробу, і в цей розплав постачається регульована кількість легуючих часток у формі порошкового потоку.
При лазерному зварюванні плавленням поверхня виробу з металу або іншого матеріалу може піддаватися легуванню або іншій обробці шляхом одночасної і спільної дії лазерного променя і легуючого порошку. Звичайно лазерний промінь розплавляє відносно малий об'єм на зовнішній поверхні виробу, а вузол постачання порошку 72 подає регульований об'єм легуючих часток у цей об'єм розплаву. Легуючі частки розподіляються по всьому цьому об'єму і разом із цим змінюють, доповнюють або додають інші компоненти в склад зовнішнього шару регульованим чином. При усуванні лазерного променя, наприклад, шляхом переміщення оброблюваної деталі із фокальної точки променя об'єм розплаву швидко охолоджується. При цьому охолодження відбувається настільки швидко, що зазначений об'єм зберігає характеристики суміші розплаву.
Прикладом об'єктів застосування даного винаходу можуть служити газотурбінні двигуни реактивних літаків, вимоги до робочих характеристик яких постійно ростуть. Одним з елементів таких двигунів, на якому зосереджується особлива увага конструкторів, є ущільнення, що створюється між зовнішньою периферією лопаток, що швидко обертаються, і корпусом, що їх охоплює. юІншим елементом підвищеної уваги є система сопла турбіни газотурбінного двигуна. с 29 Фірмі Нопеумеї! Іпіегпайопа!, Іпс., власникові даного винаходу, часто доводиться ремонтувати сопла Ге) турбін за допомогою процесу, відомого під назвою еїРіх. У процесі де(Ріх використовують такі операції: хімічне і механічне видалення зовнішнього шару алюмінідного покриття, заварювання тріщин, піддавання зварних з'єднань термоударній обробці (для утворення мікротріщин), очищення тріщин іонами фтору (для видалення оксидів), нанесення твердого припою деїРіх, пайка твердим припоєм у вакуумній печі, повторне о 30 нанесення алюмінідного покриття і перевірка ефективної площі поперечного перерізу потоку. «-
Технологія лазерного плавлення порошку (І РЕ: Іазег ромдег Тивіоп) вже використовується протягом останніх 12 років і продемонструвала свою перевагу в тім, що вона дозволяє створювати малі зони нагріву на -- аеродинамічних поверхнях турбіни. Ремонтне обладнання такого типу, використане фірмою Нопеумеї| Га»)
ІпФіегпайопаї! Іпс., дозволило відновити більш, ніж 500000 аеродинамічних поверхонь, які після цього налітали 325 понад 10 мільйонів годин. Проте вироблювані промисловістю апарати І РЕ є відносно громіздкими і, звичайно, со працюють по запрограмованих треках ремонту специфічних деталей. Отже одним із обмежень відомих апаратів
ІРЕ є те, що вони не дозволяють користувачеві маніпулювати лазерним пальником на свій розсуд у процесі ремонту при застосуванні зварювання. «
У зв'язку з цим, існує потреба у створенні пристрою, який би дозволяв користувачеві пристосовувати З 50 зварний шов і процес зварювання до конкретної оброблюваної деталі під час роботи лазера. Даний винахід с дозволяє задовольнити зазначену потребу. з» Даним винаходом пропонується ручний пальник з постачанням порошку для лазерного зварювання плавленням, що дозволяє здійснювати довільне зварювання шляхом подавання лазерного променя на потік порошку для зварювання плавленням. Такий компактний пристрій лазерного зварювання підвищує зручність і 45 гнучкість процесу і дозволяє зварнику створювати і ремонтувати об'єкти з більшою ефективністю, гнучкістю і бо майстерністю. ав | Зношені або ушкоджені металеві деталі і вузли можуть бути відремонтовані або відновлені в розмірах шляхом високопотужної лазерної обробки за допомогою лазерного джерела достатньої інтенсивності для - плавлення поверхні металу при введенні у зону розплаву металевого присадного матеріалу у вигляді порошку, - 20 дроту або прутка. При цьому на поверхню обробки можуть наноситися також металеві попередники в рідкій або напіврідкій формі, висушуватися на ній, а потім піддаватися обробці лазером. Компактний ручний пальник с» дозволяє вирішити проблему утрудненого доступу до поверхні обробки, де звичайні інструменти лазерного зварювання плавленням з порошковою присадкою виявляються безладними. В інших випадках може знадобитися проведення ремонту деталей, що мають неправильні і хаотично розподілені тріщини або ушкодження, які також неможливо відремонтувати за допомогою роботизованого або запрограмованого
ГФ) ремонтного устаткування. Для проведення ремонту такого типу потрібна портативна, гнучка система постачання як лазерного випромінювання, так і присадного металу. Даний винахід дозволяє задовольнити цю потребу за о рахунок створення компактного ручного інструмента, що об'єднує в собі лазерний промінь і компоненти для постачання металевого порошку. Джерелом лазерного випромінювання в ньому може служити Ма-АЇїГ лазер (на 60 ітрій-алюмінієвому гранаті з неодимом) безперервної генерації.
В одному з варіантів здійснення винаходу, ручний зварювальний лазер має корпус і вузол сопла, установлений на цьому корпусі, причому вузол сопла має центральний отвір сопла, через який може проходити газ і випромінювання, у тому числі лазерне. Сопло має перший і другий канали потоку порошку, осі яких суміщені з робочою фокальною точкою, розташованою в безпосередній близькості від центрального отвору бо сопла. Порошок для плавлення може надходити через перший і другий канали постачання порошку і плавитися під дією лазерного випромінювання, що виходить через центральний отвір сопла.
В іншому варіанті здійснення винаходу пропонується спосіб ручного лазерного зварювання плавленням з порошковою присадкою, застосовуваний для будування і/або ремонту конструкцій. Для цього пропонується Дучний пальник з постачанням порошку для лазерного зварювання плавленням, яким можна керувати вручну.
При такому ручному керуванні пальник звичайно має значний ступінь просторової свободи, що дозволяє зварнику легко встановлювати пальник у найрізноманітніші положення. Отже, користуючись таким інструментом, зварник може легко і без фізичних обмежень з боку лазерного пальника приводити у відповідність свої дії з виконуваним завданням. 70 Інші особливості їі переваги даного винаходу більш докладно розкриті у подальшому детальному описі кращих варіантів його здійснення з посиланнями на супровідні креслення, що як приклад ілюструють принципове підгрунтя даного винаходу.
Перелік фігур креслення:
На Фіг.1 показаний в аксонометрії справа з просторовим поділом деталей ручний пальник з постачанням 7/5 порошку для лазерного зварювання плавленням за даним винаходом.
На Фіг.2 показаний поперечний переріз ручного пальника з постачанням порошку для лазерного зварювання плавленням, зображеного на Фіг.1, з оптичним коліматором і без газової кришки сопла.
На Фіг.3 показаний вигляд справа зверху ручного пальника з постачанням порошку для лазерного зварювання плавленням (Фіг.1) із частковим перерізом по лінії 3-3 Фіг.8.
На Фіг.4 показаний в аксонометрії справа ручний пальник з постачанням порошку для лазерного зварювання плавленням (Фіг.1) у зборі.
На Фіг.5 показана блок-схема пристрою датчика наближення.
На Фіг.б показаний вигляд збоку ручного пальника з постачанням порошку для лазерного зварювання плавленням, зображеного на Фіг.1. сч
На Фіг.7 показаний переріз по лінії 7-7 Фігб ручного пальника з постачанням порошку для лазерного зварювання плавленням, зображеного на Фіг.1. і)
На Фіг.8 показаний вигляд ззаду ручного пальника з постачанням порошку для лазерного зварювання плавленням, зображеного на Фіг.1.
Опис кращих варіантів здійснення винаходу с зо Нижче з посиланнями на додані креслення йде докладний опис кращих на сьогоднішній день варіантів здійснення винаходу, які жодним чином не обмежують можливостей здійснення винаходу в інших формах,уяких (7 він може бути побудований і/або застосований. В описі розглянуто також функції і послідовність стадій «- конструювання і функціонування ілюстрованих варіантів винаходу. Але слід мати на увазі, що такі самі або еквівалентні функції і послідовності можуть бути здійснені в інших варіантах, які також лежать в рамках о зв даного винаходу і відповідають його суті. со
Альтернативний і менш коштовний або інтрузивний процес із використанням ручного пальника для лазерного плавлення порошку (І РЕ: Іазег рожмдег Тизіоп) дозволяє ремонтувати розтріскані сопла турбін шляхом локального усунення покриття і тріщини, лазерного зварювання плавленням з порошковою присадкою, змішування і локального підправлення алюмінідного покриття. Перевагою І РЕ-зварювання є мала кількість тепла, що « підводиться, і мала створювана ним зона нагріву. Це дозволяє виконувати зварювання на соплах турбін, що в с раніше було неможливим.
Зношені або ушкоджені металеві деталі і вузли можуть бути відремонтовані або відновлені в розмірах ;» шляхом високопотужної лазерної обробки із використанням лазерного джерела достатньої для розплавляння поверхні металу інтенсивності при введенні в об'єм розплаву металевої присадки у вигляді порошку, дроту або прутка. На оброблювану поверхню можуть бути нанесені, висушені, а потім оброблені лазером також металеві о попередники в рідкій або напіврідкій формі. Компактний ручний пальник дозволяє вирішувати проблему обробки поверхонь, доступ до яких є неможливим при застосуванні відомих інструментів лазерного зварювання о плавленням з порошковою присадкою. Він дозволяє також проводити ремонт деталей з хаотично розподіленими - тріщинами й ушкодженнями непередбаченої форми, які неможливо відремонтувати за допомогою роботизованого або запрограмованого ремонтного устаткування. Для проведення ремонту такого типу потрібно - портативна, гнучка система постачання як лазерного випромінювання, так і металевого присадного матеріалу. сю Даний винахід дозволяє вирішити цю потребу завдяки створенню компактного ручного пристрою, що об'єднує в собі лазерний промінь і компоненти постачання металевого порошку. На сьогоднішні день кращим джерелом лазерного випромінювання є Ма-АІГ лазер безперервної генерації середньої або високої потужності (наприклад, в 500 -1000 Вт), що дозволяє плавити різноманітні метали при фокусуванні плями променя на поверхні обробки. У
АГ (Мма-АГІГ) лазера підсилювальним середовищем є стрижень алюмоітрієвого гранату (АГІГ), що містить іони
Ф) неодиму (Ма), металу групи лантанідів. У відповідності з конкретними випадками застосування ка використовуватися можуть також інші лазери і/або джерела постачання порошку.
Переваги Ма:АЇГ лазера полягають у тім, що: во 1) їхня характеристична довжина хвилі основного типу (1,06 мкм) легко передається по гнучких волоконно-оптичних кабелях із двоокису кремнію; 2) просторові характеристики променя є сприятливими для фокусування за допомогою простих лінз, що дозволяє одержувати розміри світлової плями діаметром порядка одного міліметра (1 мм) із густиною потужності й однорідністю, достатніми для розплавляння металевих сплавів, що звичайно використовують у конструкціях 65 реактивних двигунів;
З) основна хвиля Ма:АЇГ лазера легко поглинається металом-розчинником, що дозволяє плавити метал при нижчих заданих параметрах потужності лазера.
Волоконно-оптична система постачання лазерного випромінювання дозволяє розміщати його джерело на віддаленні від ручного пальника лазерного зварювального пристрою, що потребується для керування пальником
Вручну.
Лазерний пальник містить оптичну систему фокусування лазерного променя на оброблюваній деталі і умонтоване сопло для постачання порошку металевого сплаву у зварну ванну розплавленого металу, утворювану сфокусованим лазерним випромінюванням. Вузол пальника зв'язаний із лазерним джерелом гнучким волоконно-оптичним світлопровідним кабелем. Енергія лазера, що випромінюється джерелом, 7/0 передається по волоконно-оптичному кабелю до встановленої в корпусі пальника оптики, що колімує і фокусує.
Розмір фокальної плями вибирають таким чином, щоб досягти бажаного плавлення основного металу за мінімально можливої вихідної потужності лазера. Діаметр зварної ванни, глибина проникнення, розміри зони нагріву (НА7: Неаї апесіедй 2опе) і швидкість зварювання тісно пов'язані з діаметром фокальної плями лазера і повною вихідною потужністю лазера. Високі результати були отримані при діаметрі фокальної плями один /5 Міліметр (1 мм) і вихідній потужності лазера шістсот ватів (600 Вт). При зміні характеристик основного металу і бажаної швидкості зварювання може виникати потреба у зміні встановлення розміру плями і вихідної потужності лазера. Розмір плями і робочу фокусну віддаль регулюють шляхом добору комбінацій коліматорів і фокусуючи лінз. Конструкцію вузла пальника можна зробити секційною для полегшення її розбирання і збирання при заміні лінз. Потужність лазера регулюють шляхом зміни установлення параметрів лазерного джерела.
Металевий порошок вводять у зону зварювання через одне або декілька сопел, розміщених у лазерному пальнику або прикріплених до нього. В одному з варіантів здійснення винаходу сопло постачання порошку є співвісними з оптичним променем. Така конструкція є більш компактною і дозволяє забезпечити кращий доступ до оброблюваної деталі, ніж конструкція з відхиленими соплами. У співвісній конструкції забезпечується також велика гнучкість маніпулювання пальником. Можуть використовуватися також відокремлені ручні позаосьові сч об бСопла постачання порошку, не прикріплені до лазерного пальника. Розмір, вага, рівновага й ергономічні характеристики слід добирати з урахуванням ручного керування і маніпулювання. Для поліпшення керованості і) використовують умонтовану ручку, яку в разі необхідності можна від'єднувати. Знімні взаємозамінні наконечники сопла постачання порошку можуть дозволити регулювати робочу відстань інструмента в межах від 1/4 до З дюймів. с зо Металевий порошок подають із заданою витратою по гнучкому шлангу від віддаленого живильника або резервуара. Вмикання і припинення постачання порошку здійснюються оператором за допомогою дистанційного - керування. Один або декілька умонтованих датчиків безпеки дозволяють контролювати наближення й орієнтацію - де пальника відносно оброблюваної деталі під час роботи, запобігаючи, таким чином, випадковому або ненавмисному вмиканню. о
В альтернативній конструкції можуть бути передбачені одне або декілька відхилених сопел, прикріплених до со вузла оптичного фокусування. Кут установлення і взаємне положення відхилених сопел можна регулювати для надання бажаного місця виходу металевого порошку відносно фокальної плями лазера.
Як показано на Фіг.1, ручний пальник 100 з постачанням порошку для лазерного зварювання плавленням у разі потреби може мати ручку 102, прикріплену до корпуса 104 за допомогою штифта, гвинта, болта або « Заклепки 106, або ж за допомогою будь-якого іншого кріпильного засобу, що проходить через верхню ділянку 108 пла) с ручки 102. Верхня частина 108 ручки 102 відповідає циліндричній конфігурації корпуса 104.
Корпус 104 має протектор лінз у його задній частині, більш докладно описаний нижче, який являє собою ;» взаємозамінний елемент і до якого зручним чином можуть приєднуватися взаємозамінні сопло 140, вузол 130 подачі випромінювання і ручка 102. Верхній отвір 120 служить входом, Через який у пальник 100 може постачатися слабкий потік газу для створення, в загальному випадку, інертного середовища, через яке може о проходити лазерне випромінювання, і для того, щоб уникнути окислювання або інших хімічних реакцій, що можуть викликатися лазерним випромінюванням. Крім того, інертний газ дозволяє створювати передбачуване о оптичне середовище, через яке може проходити лазерне випромінювання. До того ж, слабкий потік газу через - верхній отвір 120 запобігає потраплянню пилу та інших забруднень у пальник 100 і, особливо, до сопла 140 або
ДО його оточення. - Інертним газом може бути такий самий газ, що описаний більш докладно нижче в тім, що стосується газової 4) кришки сопла 170. Звичайно, ним може бути інертний газ, що відповідає конкретному застосуванню пальника 100. Як приклад, таким інертним газом може бути гелій, аргон, азот, тощо. У той час, як витрата газу, що тече через газову кришку 170 сопла, вимірюється літрами за хвилину, об'єм газу, що тече через верхній отвір 120, ов звичайно, вимірюється кубічними футами (0,0238м 3) за годину, і складає, наприклад, чотири кубічних фути (0,0952м 3) за годину. о Ручка 102 може бути від'єднана від корпуса 104 для утворення пальника 100 без ручки. За будь-яких іме) обставин оператор під час роботи з пальником повинен користуватися рукавицями або іншими засобами захисту рук від викидів з місця зварювання. Викиди з місця зварювання є однією з причин, через яку в пальник 60 постачається слабкий потік газу через верхній отвір 120. Цей потік газу, звичайно, перешкоджає або запобігає потраплянню таких викидів у пальник 100.
Нижній отвір 122 у корпусі служить для перепускання крізь нього штифта або гвинта 106, що проходить далі через ручку 102 і корпус 104 для прикріплення корпуса 104 до ручки 102.
Корпус 104 має задній 124 і передній 126 різьбові фланці. Задній фланець дозволяє здійснювати надійне 65 кріплення вузла 130 подачі випромінювання, поперечний переріз якого детально показаний на Фіг.2. Передній фланець 126 забезпечує надійне кріплення сопла 140 до корпуса 104. Слід зазначити, що адаптований корпус
104 може мати й інші засоби, за допомогою яких здійснюється кріплення на ньому різноманітних елементів пальника.
Розмір і форма або довжина і діаметр адаптованого корпуса 104 можуть бути добрані відповідно до бажаних оптичних або інших характеристик лазерного пальника 100. У разі потреби більшої довжини для пристосування сопла 140 або іншого компонента, корпус 104 може бути подовжений, наприклад, з метою забезпечення більшої фокусної віддалі. Крім того, діаметр корпуса 104 може бути пристосований до робочих параметрів пальника 100.
В альтернативному варіанті пальник 100 може бути побудований таким чином, що всі його компоненти будуть об'єднані в єдиному блоці. Проте така статична конфігурація не дуже добре підходить для виконання 7/о різноманітних операцій або вирішення різноманітних задач. У зв'язку з цим, кращою видається така конструкція лазерного пальника 100, котра дає можливість розбирати або від'єднувати компоненти один від одного для полегшення технічного обслуговування, заміни і регулювання. У загальному випадку є неможливим безпосереднє вибіркове регулювання в суттєвій мірі різних оптичних характеристик, характеристик газового потоку і характеристик подачі порошку для цих різноманітних задач і операцій. Отже, різні деталі необхідно /5 Виготовляти незалежно одна від одної, і складати з них структуру або архітектуру, розраховану на забезпечення різноманітних робочих характеристик. Це стосується, наприклад, вибору діаметра адаптованого корпуса 104 або кута, під котрим потік порошку надходить у сопло 140 і проходить крізь нього.
Сопло 140, звичайно, є порожнистим і має широкий отвір 142 на задньому кінці і вузький отвір 144 на передньому кінці. Задня ділянка, сопла 140, звичайно, є циліндричною, у той час як його передня ділянка має форму переважно зрізаного конуса з плоскою лобовою стінкою 146.
На лобовій стінці 146 сопла 140 просвердлені чотири отвори 148 для проходження порошку. Отвори 148 проходять через корпус сопла 140 і виходять із циліндричної задньої ділянки як задні отвори для проходження порошку 150. Як показано на Фіг.3, канал перепускання порошку 152, що з'єднує задні 150 і передні 148 отвори проходження порошку, спочатку є циліндричним, а потім звужується для суміщення більш широкої задньої сч ділянки каналу 152 з меншим переднім діаметром, аж поки газовий канал не вийде крізь передній отвір 148 для проходження порошку і крізь отвір у лобовій стінці 146. і)
Кожний канал для перепускання порошку має введену в його задню ділянку через задній отвір 150 для проходження порошку трубку 160 для подачі порошку, яка може бути виготовлена з міді. Трубки 160 для подачі порошку, введені в канали 152 для перепускання порошку через задні отвори 150 для проходження порошку, с зо створюють засіб сполучання з лініями постачання порошку (не показані), що служать для подачі порошку для розплавляння до зварювального пальника 100 за рахунок примусового випуску порошку із лобових отворів 148. --
Осі трубок 160 для подачі порошку збігаються у фокальній точці подачі порошку, що дозволяє збіжним потокам «- порошку змішуватися, переважно, за межами газової кришки 170 сопла.
У соплі 140 також показаний один з двох кріпильних отворів 166, що дозволяють прикріпляти за допомогою о
Зб Шпильок, заклепок, гвинтів або штифтів газову кришку 170 до сопла 140. со
Газова кришка 170 сопла, в загальному випадку, має форму зрізаного конуса із циліндричним заднім пояском 172 і передньою секцією 174 у формі зрізаного конуса. Передня зрізана секція має центральний лобовий отвір 176, оточений плоскою тороїдальною ділянкою 178. Усередині газова кришка 170, в загальному випадку, є порожнистою і дозволяє насаджувати її на передню конусоподібну секцію 184 сопла 140. «
Уздовж заднього циліндричного пояска 172 є заглиблення 180, в які входять виступаючі задні кінці трубок з с 160 подачі порошку, що виходять із каналів 152 перепускання порошку.
Звичайно, між пояском 172 газової кришки 170 сопла і зоною, суміжною заднім отворам 150 каналів з постачання порошку, на ділянці безпосередньо перед передньою конусоподібною секцією 184 сопла 140, де відбувається перехід від циліндричної секції до конусоподібної секції, забезпечується ковзна посадка. Це дозволяє створювати заднє ущільнення між соплом 140 і його газовою кришкою 170.
Го! Сопло 140 і його газова кришка 170 мають між собою проміжок для проходження потоку газу між зовнішньою поверхнею передньої секції 184 сопла 140 і внутрішньою поверхнею передньої секції 174 газової кришки 170 у о формі зрізаного конуса. Як показано на Фіг.3, лобовий отвір 176 газової кришки 170 сопла також віддалений від - лобової стінки 146 сопла, утворюючи проміжок 186, у якій може вводитися газ, що більш докладно розглянуто нижче. - Газова кришка 170 сопла має газовий отвір 190, у який уводиться прямокутний трубний перехідник 192 типу 4) штир-гніздо. У гніздову частину перехідника 192 введений зазублений штуцер 194, а перехідник 192, у свою чергу, введений у газовий отвір 190.
Ліві і праві кріпильні засоби 198, як-от шпильки, гвинти, болти або заклепки, входять в отвори 200, дв розташовані напроти один одного на задньому циліндричному пояску 172 і проходять у кріпильні отвори 166 у соплі 140 для кріплення газової кришки 170 до сопла 140.
Ф) Газова кришка 170 та інші елементи конструкції для постачання інертного газу можуть бути усунені в тих ка випадках, коли пальник 100 використовується в інертному середовищі, що забезпечується, наприклад, у зварювальній камері і т.п. Крім того, газова кришка 170 не є потрібною також в умовах відносно високого 6о вакууму (наприклад, у космосі). У таких випадках до сопла 140 або до іншого компонента пальника варто підключити датчик наближення 220, за його наявності.
Крім того, до газової кришки 170 сопла за допомогою шпильки 198 прикріплений рознімач 210 електричного живлення. У варіанті, зображеному на Фіг.1, для кріплення рознімача 210 електричного живлення до газової кришки 170 сопла використана ліва шпилька або гвинт 198. Рознімач 210 електричного живлення має 65 сполучений з ним контактний затиск 212 електричного живлення, що фіксується за допомогою гвинта або болта 214, котрий, крім того, фіксує перемикач датчика наближення 220, що служить для визначення наявності об'єкта зварювання або оброблюваної деталі перед передніми робочими отворами 144, 176 сопла 140 і газової кришки 170, відповідно.
Датчик наближення 220 може спиратися на пружину і зміщуватися так, щоб виступаючий кінцевий перемикач 222 при цьому зміщувався вперед назовні від утримуючої втулки 224 наближення. Датчик 220 закріплений на рознімачі 210 електричного живлення за допомогою затиску 212 і гвинта або болта 214. Деталь або об'єкт зварювання долають дію пружини, яка зміщує перемикач 222 датчика наближення вперед, і примусово вводять його в утримуючу втулку 224, в результаті чого включається або дозволяється подача живлення на лазерний зварювальний пальник 100. 70 Зварювальний пальник 100 у зборі показаний на Фіг.4.
На Фіг.2 показаний лазерний пальник 100 із прикріпленим до нього оптичним вузлом 130 подачі променя.
Оптичний вузол 130 служить для прийому лазерного випромінювання 250, що надходить, і для його фокусування безпосередньо перед лобовим отвором 176 газової кришки 170 сопла. Оптичний вузол 130, звичайно, виготовлений із оптично інертного матеріалу, на який не діє лазерне випромінювання. Лазерне випромінювання 7/5. 250 після потрапляння в оптичний вузол 130 спочатку проходить через перший коліматор. Оптичний вузол 130 має першу фокусуючу лінзу або коліматор 252, яким може служити 60 мм коліматор. Перший коліматор 252, звичайно, приймає лазерне випромінювання, що надходить, і заломлює його таким чином, що воно поширюється практично паралельно внутрішній циліндричній поверхні оптичного вузла 130. Цей паралельний промінь падає на фокальну, наприклад, 9Омм лінзу 254. Фокальна лінза 254 фокусує випромінювання в точці, розташованій безпосередньо перед переднім отвором 176 газової кришки сопла 170.
Перший коліматор 252 і фокальна лінза 254 встановлені усередині оптичного коліматора 130 таким чином, щоб забезпечувати ефективне збирання і фокусування випромінювання, причому перший коліматор 252 звичайно віддалений від входу 250 лазерного випромінювання на відстань, що приблизно дорівнює фокусній віддалі першого коліматора 252. Фокальна лінза 254 встановлена в безпосередній близькості від кінця оптичного сч ов Вузла 130, протилежного кінцю, через який входить лазерне випромінювання 250. Оскільки фокальна лінза 254 захищена протектором 256, вона усунута від вихідного кінця 258 оптичного вузла 130. і)
Слід зауважити, що оптичний вузол 130 з оптимальними властивостями колімації і фокусування світла може служити для встановлення фокальної точки лазерного випромінювання у фокальній точці потоку порошку, позаду або перед нею, причому обидві ці фокальні точки можуть бути розташовані довільно відносно кінця сопла с 140. У деяких випадках вигідніше мати різні фокальні точки для лазерного випромінювання і для потоку порошку.
Звичайно ці фокальні точки є колінеарними головній осі лазерного пальника 100. Проте можливі також ("7 альтернативні варіанти здійснення даного винаходу, де такі фокальні точки не є колінеарними. «-
У найкращому варіанті здійснення винаходу розсіювання або поглинання лазерного випромінювання 250, що проходить через оптичний вузол 130 або зварювальний пальник 100, не відбувається. Це дозволяє підвищити о ефективність пристрою завдяки тому, що все лазерне випромінювання 250, що надходить, збирається в робочій со фокальній точці 270. Найбільш бажано при цьому мати якомога менше розсіювання лазерного випромінювання, оскільки це забезпечує передачу до місця зварювання максимальної кількості генерованої лазером енергії
У кращому варіанті здійснення проходженню сфокусованого лазерного випромінювання, що виходить із сопла, перешкоджає тільки порошок для плавлення, що надходить по трубках 160 подачі і каналах 152 « постачання порошку. Трубки 160 подачі порошку і канали 152 постачання порошку мають ту ж саму номінальну п) с робочу фокальну точку 270, що і лазерне випромінювання. Для оптимізації характеристик взаємодії лазерного випромінювання і потоку порошку точне розташування фокальних точок лазерного випромінювання і потоку ;» порошку може бути відрегульоване незалежно одна від одної. Це дозволить сфокусувати енергію лазерного випромінювання в місці плавлення порошку, а поверхня обробки, яка б вона не була, буде розташовуватися перед відкритим переднім кінцем 176 і газовою кришкою сопла 170. о Для забезпечення такого незалежного регулювання лазерного випромінювання і потоку порошку корпус 104 пальника 100 може бути змінним і мати різні діаметри і довжини в залежності від виду зварювання, як про це о згадувалося вище. - Крім того, для поліпшення проходження лазерного випромінювання, на лінзах можуть використовуватися антивідбивні покриття, що пропускають лазерне випромінювання. До того ж, фокальна лінза 254 може мати - різьбове регулювання, що дозволяє зварнику установлювати фокальну точку лазерного випромінювання вручну. сю Таке різьбове регулювання може бути здійснене за допомогою регулювального гвинта, що переміщає каретку, на якій встановлена фокальна лінза 254.
Під час роботи лазерне випромінювання, що передається, наприклад, по волоконному світлопроводу, в надходить на приймальний кінець 262 оптичного вузла 130. Далі лазерне випромінювання фокусується в робочій фокальній точці 270 одночасно з подачею в цю точку порошку для плавлення. Енергія лазерного (Ф, випромінювання є достатньою для плавлення порошку, а в кращому варіанті також для плавлення матеріалу, ка принаймні, певної ділянки поверхні оброблюваної деталі в безпосередній близькості від розплавленого за допомогою лазерного випромінювання порошку. Це дозволяє створювати зварні шви та виконувати інші операції бо на металевих або інших поверхнях, що піддаються дії лазерного зварювання.
Поряд з тим, що лазерний зварювальний пальник 100 можна використовувати і без порошку для плавлення, спільне використання порошку і лазерного випромінювання 250 дозволяє створити засіб, за допомогою якого можуть проводитися ремонт, зшивання тріщин та інші зварювальні роботи на металевих об'єктах або об'єктах із інших матеріалів, що піддаються дії лазерного зварювання. 65 У робочому положенні, зазублений штуцер 194 щільно входить у шланг постачання інертного газу, наприклад, аргону. Аргон заповнює порожнину 186, утворену за рахунок невеликого зсуву передньої частини 184 сопла від внутрішньої поверхні газової кришки 170 сопла, у результаті чого створюється прохід у формі зрізаного конуса для інертного газу, що надходить у зону між соплом 140 і газовою кришкою сопла 170 і в порожнину 186.
Інертний газ використовують для того, щоб уникнути ненавмисного сполучання з місцем зварювання молекул у слабкому потоку газу і в газовому потоку сопла. Такі інертні гази добре відомі фахівцям у даній галузі і можуть бути аналогічні тим газам, що використовуються у дуговому зварюванні з вольфрамовим електродом у середовищі інертного газу. Інертні гази, звичайно, мають властивість не вступати в реакції з іншими матеріалами або молекулами. Як інертний газ переважно використовують гелій, який є благородним газом, або /о аргон. Проте у певних випадках інертним газом може служити також азот.
Крім того, якщо місце зварювання легують або навмисно вводять у нього речовини, що відрізняються від матеріалів основи або порошку, то систему транспортування газу використовують також для постачання легуючих сполук або молекул у місце зварювання. Для здійснення такого варіанта може знадобитися проведення певних експериментальних досліджень, проте для таких умов, як правило, підходить кероване /5 окислювання, наприклад, шляхом уведення кисню в інертний газ. У потік інертного газу можуть уводитися також інші гази, що дозволяють змінювати хімічну структуру матеріалу в місці зварювання.
Завдяки створенню хімічно неактивного середовища інертного газу порошок і робоча поверхня, на які діє лазерне випромінювання 250, не окисляються і сполучаються тільки з навколишнім матеріалом. Вільний кисень та інші гази, що перебувають у безпосередній близькості від робочої фокальної точки 270, витісняються інертним газом. Це дозволяє поліпшити керування процесом зварювання деталі і/або порошкової присадки. Це також дозволяє знизити вигоряння, окислювання і т.п., і поліпшити якість зварювання, завдяки тому, що під дією лазерного випромінювання 250 плавляться або розм'якшуються тільки потрібні матеріали.
Завдяки застосуванню описаного вище ручного пальника з постачанням порошку для лазерного зварювання плавленням полегшується виконання операцій лазерного зварювання в авіакосмічній та інших галузях с об промисловості. Крім того, завдяки використанню інтенсивного лазерного випромінювання, що подається по волоконно-оптичному кабелю, а також порошку для плавлення, подаваного по трубопроводам 160 постачання і) порошку, запропонований зварювальний пальник дає більш широкі можливості при виконанні зварювальних операцій.
Аналогічно показаному на Фіг.5, датчик наближення 220 може працювати в сполученні з лазерним джерелом с зо 280 і забезпечувати автоматичне вмикання і вимикання пальника в залежності від наближення до деталі 282. У одному з варіантів здійснення винаходу, рознімач 210 електричного живлення з'єднаний з проводом, а - перемикач 222 датчика наближення дозволяє включати лазерне джерело 280, коли він є достатньою мірою «- засунутий в утримувач 224 цього датчика.
Звичайно перемикач 222 датчика наближення тільки керує вмиканням, а не здійснює самого вмикання о зв пальника 100, якщо тільки він не є останнім елементом у механізмі вмикання. Вмикання перемикача 222 датчика со наближення є необхідною, але не достатньою умовою для приведення в дію пальника 100. Вмикання перемикача 222 датчика наближення є необхідним, оскільки перемикач повинний бути включений для приведення в дію пальника 100. Проте одне лише вмикання перемикача 222 датчика наближення не є достатнім для початку роботи пальника 100. Для цього додатково можна використовувати ручний перемикач (не « показаний), встановлений на пальнику 100 і керований оператором. з с В альтернативному варіанті, як показано на Фіг.5, якщо оброблювана деталь є електропровідною, може бути утворений контур 284 зворотного струму через контрольний ланцюг блокування 286, що керує подачею ;» електроживлення через ланцюг 288 постачання електроживлення. При замиканні електричного ланцюга через датчик наближення 220, контур 284 зворотного струму, контрольний ланцюг блокування 286 і ланцюг подачі електроживлення 288, контрольний ланцюг блокування 286 дозволяє визначити, що лазерний пальник 100 о перебуває в достатній близькості від оброблюваної деталі 282, і, отже, лазерний пальник 100 може бути приведений в дію шляхом вмикання лазерного джерела 280. Контрольний ланцюг блокування 286 після о виявлення замкнутого стану ланцюга може дозволити вмикання лазерного джерела 280. При цьому лазерне - випромінювання, достатнє для проведення зварювальних операцій, може постачатися по тракту 288 передачі 5р лазерного випромінювання до лазерного пальника 100. Крім того, контрольний ланцюг блокування 286 може - також керувати роботою джерела 290 порошку, виконаного, наприклад, у вигляді вузла постачання порошку. 4) Вузол 290 постачання порошку може бути виконаний аналогічно відомим подібним вузлам. Порошок для плавлення може транспортуватися, наприклад, за допомогою насоса до сопла 140 для подальшої його передачі по каналах 152 постачання порошку. Джерело або резервуар порошкового сплаву може розташовуватися на 5 Відстані від лазерного пальника 100, причому порошок може подаватися до сопла, наприклад, за допомогою пневматичних ліній.
Ф) Крім того, можуть використовуватися також інші типи датчиків визначення близькості пальника 100 і ка фокальної точки до оброблюваної деталі. Такі датчики можуть бути, наприклад, безконтактного типу, в котрих для визначення відстані пальника 100 до оброблюваної деталі використовуються індуктивні, ємнісні або оптичні бо параметри. У пальнику 100 використовують лазерне випромінювання з довжиною хвилі, приблизно, 1,06 мкм, що постачає енергію, достатню для зазначених вище операцій зварювання. Використання металевого порошку може створювати певні проблеми для роботи ємнісного безконтактного датчика. Крім того, теплова і інфрачервона енергія, що генеруються пальником, також можуть створювати проблеми для роботи оптичного безконтактного датчика. Проте для застосування безконтактних датчиків можуть бути використані також інші 65 властивості матеріалів і природні явища, причому зазначені проблеми можуть бути вирішені також шляхом добору особливих характеристик таких датчиків. Крім того, в пальнику 100 для контролю наближення можуть бути застосовані також інші підхожі датчики, що можуть з'явитися в майбутньому.
Контрольний ланцюг блокування може також керувати постачанням порошку для плавлення й інертного газу до лазерного пальника 100 (на Фіг.5 не показано).
Датчик наближення 220 підвищує безвідмовність у роботі завдяки розпізнаванню мішені і вказуванню обмежень. Він забезпечує контроль процесу, визначаючи або дозволяючи підтримувати правильну робочу відстань від отвору 176 газової кришки сопла до оброблюваної деталі 282. Датчик наближення 220 може встановлювати фізичні межі робочої відстані або, за наявності зворотного зв'язку, створювати сигнал зворотного зв'язку для апаратури автоматичної компенсації за робочою відстанню. На базі датчика наближення /0 може бути створений додатковий зворотної зв'язок за відносним положенням місця зварювання і пальника 100.
Датчик наближення 220 може виробляти звуковий і/або світловий сигнал для зварника, пов'язаний із таким відносним положенням. Більш того, датчик наближення може також створювати сигнал зворотного зв'язку достатньої величини для автоматичного регулювання лазерного випромінювання 250 і потоку порошку.
Ручний лазерний зварювальний пальник 100 може мати умонтований датчик 220 безпеки і наближення, який /5 являє собою електрично ізольований контактний зонд 220 із підпружиненим телескопічним наконечником 222 (який входить у комплект як додатковий компонент), прикріплений до вихідного кінця лазерного пальника через газову кришку сопла 170. Для підвищення провідності датчик безпеки 220 може бути покритий золотом. Цей датчик, разом із металевою поверхнею оброблюваної деталі 282, утворює електричний ланцюг для керування заслінкою лазерного джерела 280. Для того, щоб випромінювання від лазера надходило в пальник, датчик безпеки 220 повинний мати як фізичний, так і електричний контакт з оброблюваною деталлю 282. Для цього сама деталь повинна бути ізольована від землі і від прилеглих металевих компонентів. Взаємним положенням датчика безпеки 220 і деталі 282 у стані їх контакту визначається напрямок лазерного випромінювання і забезпечується правильний вибір мішені. Крім того, може бути створений контур 284 зворотного струму від оброблюваної деталі 282 до заслінки лазерного джерела 280. Для цього може бути використане сполучення сч ов проводом між оброблюваною деталлю і заслінкою лазерного джерела 280. З'єднання з оброблюваною деталлю може здійснюватися за допомогою затискача типу "крокодил" або іншого підхожого засобу. (8)
Розпізнавання мішені досягається за рахунок потрібного електричного контакту, як це показано на Фіг.5.
Лазерне випромінювання подається тільки у випадку встановлення безпосереднього електричного контакту між датчиком безпеки 220 й оброблюваною деталлю 282. со зо У даному пристрої передбачений також контроль робочої відстані від пальника до оброблюваної деталі. Для цього датчик наближення 220 має підпружинений телескопічний наконечник 222, діапазон переміщення якого -- визначає робочу відстань, коли оператор вручну проходить по контуру деталі. Для змінювання робочих «- відстаней і діапазонів допусків добираються відповідні змінні наконечники. Зношений наконечник легко може бути замінений на новий. Крім того, при зміні системи фокусування лазера і системи постачання порошку може о знадобитися регулювання робочої фокальної точки 270 відповідно до робочої відстані, визначеної наконечником со 222.
В альтернативному варіанті замість описаного вище підпружиненого датчика може бути використаний точково-контактний вимірювальний перетворювач лінійних переміщень (ІМОТ: Іпеаг магіабіе аізріасетепі ігапзайсег). | МОТ-датчик створює сигнал зворотного зв'язку, пропорційний його переміщенню. Цей сигнал може « бути використаний для активного керування пристроями лазерного випромінювання і постачання металевого в с порошку і дозволяє підтримувати задану відстань між пальником 100 і деталлю 282 за допомогою петлі
Й зворотного зв'язку, сполученої з електроприводом лінзи і регуляторами положення сопла постачання порошку. и?» Можливий також варіант, в якому безпечне розпізнавання мішені і визначення положення здійснюються за допомогою одного чи декількох безконтактних датчиків, об'єднаних зі зварювальним пальником 100. Перевагою такого підходу є високий ступінь гнучкості і керованості завдяки використанню безконтактної системи. При
Го! цьому можна обробляти деталі у більш широкому діапазоні конфігурацій, ніж при використанні контактного датчика. о У якості прикладів підходящих для цього датчиків можна назвати оптичні, ємнісні, індуктивні датчики, - відеопристрої і т.п. У разі необхідності забезпечити задані умови щодо точності розпізнавання мішені і 5р просторового розрізнювання можуть бути використані також комбінації датчиків декількох типів. Для виконання - заданих умов контролю відстані безконтактні датчики можуть використовуватися як у системах ручного сю керування оператором, так і в системах автоматичного керування зі зворотним зв'язком.
Ручний пальник з постачанням порошку для лазерного зварювання плавленням дозволяє здійснювати лазерне зварювання вручну і не потребує звертатися до програмування. Він значно полегшує роботу в місцях із ов утрудненим доступом, які зустрічаються, наприклад, у викривлених соплах турбін. Це дозволяє виконувати тримірне (30) зварювання в будь-яких місцях розташування об'єкту обробки. Слід зазначити, що більшість
Ф) існуючих систем лазерного зварювання є двомірними (20) і обмежені, внаслідок вимог автоматичного ка програмування, мінімальними х-у переміщеннями, оскільки вони не можуть використовуватися при великих варіаціях розмірів деталей. 60 У ручному пальнику з постачанням порошку для лазерного зварювання плавленням лазерний промінь і порошок фокусуються в точку зовні сопла. Це дозволяє уникнути засмічення виходу сопла.
Для захисту порошку й основи (деталі) від забруднень (наприклад, від окислювання) використовують екранування інертним газом шляхом витиснення кисню й інших хімічно активних газів із зони зварювання.
Полегшена конструкція лазерного пальника підвищує його ергономічні показники і полегшує його використання і 65 технічне обслуговування. Використання ЛІГ лазера з волоконно-оптичним кабелем забезпечує можливість подачі лазерного променя в зону зварювання за допомогою ручного пальника.
Датчик наближення дозволяє розпочинати зварювання у фокальній точці. Цей датчик виконує також захисні функції, дозволяючи подавати лазерний промінь тільки тоді, коли фокальна точка опиняється в безпосередній близькості від бажаної зони зварювання. Для подачі порошку у фокальну точку використовується інертний транспортуючий газ. Це дозволяє уникнути будь-якого окислювання зварного з'єднання і порошку. Усі елементи і деталі вузла сопла легко можуть бути замінені і всі його компоненти можуть бути легко сполучені один з одним за допомогою різьбових з'єднань.
Запропоновано процес зварювання або використання лазерного пальника 100, при якому для виконання операцій конструювання і/або ремонту вручну здійснюють наплавлення порошку на оброблювану деталь. 7/0 Запропонований портативний пальник з постачанням порошку для лазерного зварювання плавленням із ручним керуванням. При такому ручному керуванні пальник, звичайно, має значний ступінь просторової свободи, що дозволяє оператору легко встановлювати пальник у найрізноманітніші положення. При цьому оператор може виконувати свою роботу, як правило, без фізичних обмежень, пов'язаних із лазерним пальником.
Спочатку оброблювану деталь 282 підготовляють для проведення зварювання, наприклад, шляхом 7/5 очищання її розчинником. Після підготування деталі готують до роботи зварювальний пальник 100, для чого включають джерело лазерного випромінювання і підготовляють джерело порошку для плавлення. Залежно від конструкції зварювального пальника 100 датчик наближення 220 приводять у контакт з оброблюваною деталлю 282. Далі зварник натискає кнопку (не показана) вмикання зварювального пальника 100 і розпочинає зварювання деталі 282. При цьому лазерне випромінювання і порошок за допомогою лазерного пальника 100 підводяться до
Місця зварювання і відбувається зварювання деталі.
Хоча, вище описаний кращий варіант здійснення винаходу, зрозуміло, що фахівцями в даній галузі можливі внесення в нього змін і доповнень, що не виходять за рамки, визначені наведеною нижче Формулою винаходу.
Зокрема, взаємозамінна природа кріпильних деталей потребує, щоб використані тут позначення одного типу кріпильної деталі або кріпильного вузла розглядалося як таке, що дозволяє і розкриває всі типи кріпильних сч деталей або вузлів, які можуть бути залучені для виконання всіх або частини функцій розкритих типів кріпильних деталей або вузлів. і)
Наприклад, болт, гвинт, шпилька, заклепка або штифт можуть бути взаємозамінними або можуть бути замінені зварними з'єднаннями. Подібним чином, інші взаємозамінні елементи, операції або функції наведені тут лише як приклади і не мають обмежувального характеру. со зо Крім того, можуть здійснюватися різноманітні модифікації винаходу з метою пристосування його до конкретної ситуації або матеріалу, що також не виходить за визначені нижче рамки. Таким чином, даний винахід (7 не обмежується описаними тут конкретними варіантами його здійснення і включає у себе всі варіанти, що «- охоплюються об'ємом, визначеним доданою тут Формулою винаходу. «в)
Зо

Claims (10)

Формула винаходу со
1. Ручний пальник з постачанням порошку для лазерного зварювання плавленням, призначений для обробки деталі, який містить: « - корпус (104); з с - вузол сопла (140), установлений на корпусі (104), причому вузол сопла (140) має центральний отвір (144) сопла, через який може проходити газ і випромінювання, у тому числі лазерне випромінювання; :з» - причому сопло має перший і другий канали (152) постачання порошку, вихідні осі яких збігаються у робочій фокальній точці (270), розташованій в безпосередній близькості від центрального отвору (144) сопла, причому порошок для плавлення може надходити через перший і другий канали (152) постачання порошку і оо плавитися за допомогою лазерного випромінювання, що надходить через центральний отвір (144) сопла.
2. Ручний пальник з постачанням порошку для лазерного зварювання плавленням за п. 1, призначений для («в обробки деталі, який містить, крім того: - - джерело (290) порошку, яке сполучене з першим і другим каналами (152) постачання порошку і постачає Порошок для плавлення у перший і другий канали (152) постачання порошку.
- 3. Ручний пальник з постачанням порошку для лазерного зварювання плавленням за п. 1, у котрому перший і с» другий канали (152) постачання порошку розташовані напроти один одного і є конусними.
4. Ручний пальник з постачанням порошку для лазерного зварювання плавленням за п. 1, який містить, крім того: - перший і другий трубопроводи (160) подачі порошку, введені, відповідно, в перший і другий канали (152) постачання порошку, причому перший і другий трубопроводи (160) подачі порошку утворюють трубопровід між (Ф) джерелом (290) потоку порошку і першим і другим каналами (152) постачання порошку. ГІ
5. Ручний пальник з постачанням порошку для лазерного зварювання плавленням за п.1, у якому: - сопло (140) має порожнисту циліндричну задню секцію, прикріплену до порожнистої передньої секції у во формі зрізаного конуса, причому передня секція закінчується плоскою тороїдальною лобовою стінкою (146), що обмежує центральний отвір сопла (144); - перший і другий канали (152) постачання порошку симетрично виступають із лобової стінки (146) сопла, а - входи (150) для першого і другого каналів для подачі порошку (152) розташовані в задній секції суміжно з передньою секцією. 65
6. Ручний пальник з постачанням порошку для лазерного зварювання плавленням за п. 1, який містить, крім того:
газову кришку (170) сопла, прикріплену до сопла (140), причому газова кришка (170) сопла має отвір (176), співвісний з отвором (144) сопла, і вхід газу (190) для введення газу, у тому числі благородного газу, причому газова кришка (170) сопла, звичайно, усунута від сопла (140), але займає положення в безпосередній близькості від нього так, що утворюється кожух сопла (140), через який може протікати газ до його виходу через отвір (176) кришки, завдяки чому може здійснюватися регульоване введення газу між соплом (140) і газовою кришкою (170) сопла і, таким чином, створюватися регульоване середовище, через яке лазерне випромінювання і порошок для плавлення можуть проходити до робочої фокальної точки (270).
7. Ручний пальник з постачанням порошку для лазерного зварювання плавленням за п. 1, який містить, крім 7/0 того, ручку (102), приєднану з можливістю від'єднання, і яка виконана з можливістю вибору її положення відносно сопла (140).
8. Ручний пальник з постачанням порошку для лазерного зварювання плавленням за п. 1, який містить, крім того: - контролер (286), що забезпечує вибіркову подачу випромінювання до пальника (100); - датчик наближення (220), сполучений із соплом (140) і виконаний з можливістю входження в контакт із оброблюваною деталлю, коли отвір сопла (144) займає положення в безпосередній близькості від цієї деталі, при цьому датчик наближення (220) подає сигнал на контролер (286) для вибіркового вмикання зварювального пальника (100), коли оброблювана деталь перебуває в заданому положенні.
9. Ручний пальник з постачанням порошку для лазерного зварювання плавленням за п. 8, який містить, крім того, датчик наближення (220), який сполучається з оброблюваною деталлю і разом з нею утворює замкнутий електричний ланцюг, коли датчик наближення (220) входить з цією деталлю в контакт, причому замикання електричного ланцюга викликає приведення в дію зварювального пальника (100), а розривання зазначеного електричного ланцюга викликає відключення зварювального пальника (100).
10. Ручний пальник з постачанням порошку для лазерного зварювання, плавленням за п. 8, у якому датчик с наближення (220) містить перемикач (222), що замикається, коли оброблювана деталь приводить у дію датчик наближення (220), і розмикається, коли датчик наближення (220) виключений, причому перемикач (222) включає і) і виключає зварювальний пальник (100) у відповідності із замкнутим і розімкнутим станами перемикача (222). (зе) «- «- «в) г)
- . и? (ее) («в) - - 70 сю» іме) 60 б5
UA20040907240A 2002-02-08 2003-05-02 Hand held powder-fed laser fusion welding torch UA80113C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/071,025 US6593540B1 (en) 2002-02-08 2002-02-08 Hand held powder-fed laser fusion welding torch
PCT/US2003/003376 WO2003066272A1 (en) 2002-02-08 2003-02-05 Hand held powder-fed laser fusion welding torch

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA80113C2 true UA80113C2 (en) 2007-08-27

Family

ID=22098805

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UA20040907240A UA80113C2 (en) 2002-02-08 2003-05-02 Hand held powder-fed laser fusion welding torch

Country Status (13)

Country Link
US (3) US6593540B1 (uk)
EP (1) EP1472042B1 (uk)
JP (1) JP4272999B2 (uk)
KR (1) KR20040081773A (uk)
CN (1) CN1319697C (uk)
AT (1) ATE420747T1 (uk)
AU (1) AU2003215002A1 (uk)
CA (1) CA2475402C (uk)
DE (1) DE60325825D1 (uk)
MX (1) MXPA04007706A (uk)
RU (1) RU2317183C2 (uk)
UA (1) UA80113C2 (uk)
WO (1) WO2003066272A1 (uk)

Families Citing this family (142)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7045015B2 (en) 1998-09-30 2006-05-16 Optomec Design Company Apparatuses and method for maskless mesoscale material deposition
US7012216B2 (en) * 2002-02-08 2006-03-14 Honeywell International Hand-held laser welding wand having internal coolant and gas delivery conduits
US7207946B2 (en) * 2002-05-09 2007-04-24 Spiration, Inc. Automated provision of information related to air evacuation from a chest cavity
US7308738B2 (en) * 2002-10-19 2007-12-18 General Motors Corporation Releasable fastener systems and processes
JP4015983B2 (ja) * 2002-10-19 2007-11-28 ゼネラル・モーターズ・コーポレーション 解除可能な付属品用の磁気粘性ナノ複合エラストマー
US6944920B2 (en) * 2002-10-19 2005-09-20 General Motors Corporation Electrostatically releasable fastening system and method of use
US7140081B2 (en) * 2002-10-19 2006-11-28 General Motors Corporation Releasable fastener system
US7013536B2 (en) 2002-10-19 2006-03-21 General Motors Corporation Releasable fastener systems and processes
US7013538B2 (en) 2002-10-19 2006-03-21 General Motors Corporation Electroactive polymer releasable fastening system and method of use
US6983517B2 (en) * 2002-10-19 2006-01-10 General Motors Corporation Releasable fastener system
US7146690B2 (en) * 2002-10-19 2006-12-12 General Motors Corporation Releasable fastener system
US7032282B2 (en) 2002-10-19 2006-04-25 General Motors Corporation Releasable fastener system
US6973701B2 (en) * 2002-10-19 2005-12-13 General Motors Corporation Releasable fastening system based on ionic polymer metal composites and method of use
US6797914B2 (en) * 2003-02-05 2004-09-28 General Motors Corporation Joining workpieces by laser welding with powder injection
DE10344225A1 (de) * 2003-09-24 2005-04-21 Mtu Aero Engines Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Schweißen von Bauteilen
US7219113B2 (en) * 2003-09-26 2007-05-15 International Business Machines Corporation Pseudo-random binary sequence checker with automatic synchronization
US7038162B2 (en) * 2003-11-13 2006-05-02 Honeywell International, Inc. Hand-held laser welding wand filler media delivery systems and methods
US20050103755A1 (en) * 2003-11-13 2005-05-19 Baker Martin C. Hand-held laser welding wand reflection shield
US7030337B2 (en) * 2003-12-19 2006-04-18 Honeywell International, Inc. Hand-held laser welding wand having removable filler media delivery extension tips
DE102004006154A1 (de) * 2004-02-07 2005-08-25 Mtu Aero Engines Gmbh Verfahren zum Verbinden von Bauteilen
DE102004038310A1 (de) * 2004-08-05 2006-02-23 Kuka Schweissanlagen Gmbh Lasereinrichtung und Betriebsverfahren
US20060042083A1 (en) * 2004-08-27 2006-03-02 Baker Martin C Repair of turbines on wing
KR101145025B1 (ko) * 2004-10-13 2012-05-17 에르도간 카라카스 용접 공정을 수행하기 위한 장치
US20070023402A1 (en) * 2005-07-26 2007-02-01 United Technologies Corporation Methods for repairing workpieces using microplasma spray coating
US7115832B1 (en) * 2005-07-26 2006-10-03 United Technologies Corporation Microplasma spray coating apparatus
DE102004054582A1 (de) * 2004-11-11 2006-05-24 Siemens Ag Verfahren zum Verbinden von Bauteilen durch Nieten oder Schrauben und Laserschweißen
US7674671B2 (en) 2004-12-13 2010-03-09 Optomec Design Company Aerodynamic jetting of aerosolized fluids for fabrication of passive structures
US7938341B2 (en) 2004-12-13 2011-05-10 Optomec Design Company Miniature aerosol jet and aerosol jet array
US7550693B2 (en) * 2005-02-04 2009-06-23 Honeywell International Inc. Hand-held laser welding wand with improved optical assembly serviceability features
US7112761B2 (en) * 2005-02-07 2006-09-26 Honeywell International, Inc. Hand-held laser welding wand gas lens
US20060177627A1 (en) * 2005-02-09 2006-08-10 Schlegel Corporation Carrier assembly with fused power and frame-warp aperture
US7612312B2 (en) * 2005-02-11 2009-11-03 Honeywell International Inc. Mobile hand-held laser welding support system
US6992263B1 (en) * 2005-02-11 2006-01-31 Honeywell International, Inc. Hand-held laser welder remote control console
US20060261109A1 (en) * 2005-05-18 2006-11-23 Browne Alan L Cargo container including an active material based releasable fastener system
JP5066683B2 (ja) * 2005-08-11 2012-11-07 国立大学法人大阪大学 Tig溶接方法および被溶接物
EP1928631A4 (en) * 2005-08-23 2009-08-05 Hardwear Pty Ltd powder feed
US20070068648A1 (en) * 2005-09-28 2007-03-29 Honeywell International, Inc. Method for repairing die cast dies
US20070111119A1 (en) * 2005-11-15 2007-05-17 Honeywell International, Inc. Method for repairing gas turbine engine compressor components
US20070138150A1 (en) * 2005-12-20 2007-06-21 Honeywell International, Inc. Hand-held laser welding wand position determination system and method
US7307237B2 (en) * 2005-12-29 2007-12-11 Honeywell International, Inc. Hand-held laser welding wand nozzle assembly including laser and feeder extension tips
US7879394B1 (en) 2006-06-02 2011-02-01 Optomec, Inc. Deep deposition head
US7951412B2 (en) * 2006-06-07 2011-05-31 Medicinelodge Inc. Laser based metal deposition (LBMD) of antimicrobials to implant surfaces
US20100257733A1 (en) * 2006-07-20 2010-10-14 Honeywell International, Inc. High pressure single crystal turbine blade tip repair with laser cladding
US20100236067A1 (en) * 2006-08-01 2010-09-23 Honeywell International, Inc. Hybrid welding repair of gas turbine superalloy components
US20080080974A1 (en) * 2006-10-02 2008-04-03 Jean Savoie Annular gas turbine engine case and method of manufacturing
KR100837116B1 (ko) * 2007-05-25 2008-06-11 주식회사 프로텍 핸드헬드 레이저 마킹장치
DE102007029728A1 (de) * 2007-06-27 2009-01-08 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Verfahren und Vorrichtung zur Reparatur von Blisks von Gasturbinen
TWI482662B (zh) 2007-08-30 2015-05-01 阿普托麥克股份有限公司 機械上一體式及緊密式耦合之列印頭以及噴霧源
US9352420B2 (en) * 2007-10-10 2016-05-31 Ronald Peter Whitfield Laser cladding device with an improved zozzle
JP5061836B2 (ja) 2007-10-10 2012-10-31 株式会社日立プラントテクノロジー 羽根車の溶接方法及び羽根車
EP2100689A1 (de) * 2008-02-28 2009-09-16 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung zur Strahlsteuerung und ein Verfahren zur Strahlsteuerung
US20090271983A1 (en) * 2008-04-30 2009-11-05 Rose William M Method to weld repair blade outer air seals
USD590852S1 (en) * 2008-05-15 2009-04-21 Hoosier Valley Tool Corporation Manual welding wire feeder
ES2375880T3 (es) * 2008-07-30 2012-03-07 Ipg Photonics Corporation Útil de soldadura por l�?ser con un l�?ser de fibra.
US9483959B2 (en) 2008-08-21 2016-11-01 Lincoln Global, Inc. Welding simulator
US9196169B2 (en) 2008-08-21 2015-11-24 Lincoln Global, Inc. Importing and analyzing external data using a virtual reality welding system
US20100221448A1 (en) * 2009-02-27 2010-09-02 Honeywell International Inc. Method for depositing a wear coating on a high strength substrate with an energy beam
US20100219172A1 (en) * 2009-03-02 2010-09-02 Air Liquide Industrial U.S. Lp Process For Reducing The Loss Of Backing Gas When Welding Pipe
US20100279148A1 (en) * 2009-04-30 2010-11-04 Honeywell International Inc. Nickel-based alloys and turbine components
DE102009020272B4 (de) * 2009-05-07 2014-09-11 Tyco Electronics Amp Gmbh Laserschweißsystem
US9221117B2 (en) 2009-07-08 2015-12-29 Lincoln Global, Inc. System for characterizing manual welding operations
US9773429B2 (en) 2009-07-08 2017-09-26 Lincoln Global, Inc. System and method for manual welder training
US9321128B2 (en) 2009-07-28 2016-04-26 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy High power laser system
US8420977B2 (en) 2009-07-28 2013-04-16 United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy High power laser system
US10880035B2 (en) 2009-07-28 2020-12-29 The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy Unauthorized electro-optics (EO) device detection and response system
US8581771B2 (en) * 2009-07-28 2013-11-12 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Scene illuminator
US8436276B2 (en) * 2009-07-28 2013-05-07 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Portable cutting device for breaching a barrier
US8319148B2 (en) * 2009-08-20 2012-11-27 General Electric Company System and method of dual laser beam welding of first and second filler metals
US8373089B2 (en) 2009-08-31 2013-02-12 General Electric Company Combustion cap effusion plate laser weld repair
WO2011055373A1 (en) * 2009-11-03 2011-05-12 The Secretary, Department Of Atomic Energy,Govt.Of India. Niobium based superconducting radio frequency (scrf) cavities comprising niobium components joined by laser welding; method and apparatus for manufacturing such cavities
FR2962674B1 (fr) * 2010-07-13 2013-03-08 Air Liquide Procede de soudage hybride arc/laser de pieces en acier aluminise
US8915456B2 (en) * 2010-09-27 2014-12-23 Worthington Torch, Llc Ergonomic torch regulator controller
US8927897B2 (en) 2010-11-17 2015-01-06 Rolls-Royce Corporation Laser maintenance tool
CA2821671C (en) 2010-12-13 2018-01-09 Edison Welding Institute, Inc. Welding training system
CN102679867A (zh) * 2011-03-15 2012-09-19 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 测头管理系统及方法
GB2489493B (en) 2011-03-31 2013-03-13 Norsk Titanium Components As Method and arrangement for building metallic objects by solid freeform fabrication
US12397363B2 (en) 2011-03-31 2025-08-26 Norsk Titanium As Method and arrangement for building metallic objects by solid freeform fabrication
FR2975320B1 (fr) * 2011-05-20 2015-05-29 Snecma Installation de fabrication d'une piece par fusion selective de poudre
EP2715888A4 (en) 2011-05-23 2015-03-11 Miikka M Kangas SMALL HAND LASER WEAPON
KR20130039955A (ko) * 2011-10-13 2013-04-23 현대자동차주식회사 용접용 레이저 장치
US8290006B1 (en) 2011-10-25 2012-10-16 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Dynamically variable spot size laser system
EP2623251B1 (de) * 2012-02-02 2014-08-20 IPG Photonics Corporation Maschine und Verfahren zur Materialbearbeitung von Werkstücken mit einem Laserstrahl mit Aktivierung der Strahlquelle, wenn zwei Stromkreise geschlossen sind
GB201204752D0 (en) * 2012-03-19 2012-05-02 Bae Systems Plc Additive layer manufacturing
US20160093233A1 (en) 2012-07-06 2016-03-31 Lincoln Global, Inc. System for characterizing manual welding operations on pipe and other curved structures
GB201212629D0 (en) 2012-07-16 2012-08-29 Prec Engineering Technologies Ltd A machine tool
DE102012217082B4 (de) * 2012-09-21 2016-06-16 Trumpf Laser Gmbh Laserbearbeitungskopf mit einer Ringdüse
JP5486100B1 (ja) * 2012-10-30 2014-05-07 テクノコート株式会社 肉盛溶接装置及び肉盛溶接方法
US8858873B2 (en) 2012-11-13 2014-10-14 Honeywell International Inc. Nickel-based superalloys for use on turbine blades
US20150337687A1 (en) * 2012-12-29 2015-11-26 United Technologies Corporation Split cast vane fairing
JP6027461B2 (ja) * 2013-02-27 2016-11-16 鈴木電機工業株式会社 肉盛り加工装置
US20140283987A1 (en) * 2013-03-19 2014-09-25 Systems And Materials Research Corporation Method and apparatus to apply a fill material to a substrate
FR3008637B1 (fr) * 2013-07-17 2015-08-14 Snecma Cloche de protection pour une buse de projection lors d'un procede de rechargement
JP6163384B2 (ja) * 2013-08-19 2017-07-12 日立Geニュークリア・エナジー株式会社 レーザ溶接装置、原子力プラントの炉内構造物の保全方法及びレーザ加工装置
US20150072323A1 (en) 2013-09-11 2015-03-12 Lincoln Global, Inc. Learning management system for a real-time simulated virtual reality welding training environment
US10083627B2 (en) 2013-11-05 2018-09-25 Lincoln Global, Inc. Virtual reality and real welding training system and method
US9395511B1 (en) 2014-01-30 2016-07-19 Magnet-Schultz Of America, Inc. Voice coil actuator with integrated LVDT
US9836987B2 (en) 2014-02-14 2017-12-05 Lincoln Global, Inc. Virtual reality pipe welding simulator and setup
CN103776295B (zh) * 2014-02-27 2015-10-21 南京科远自动化集团股份有限公司 一种用于凝汽器清洗机器人系统的喷头夹具装置
AU2015226286B2 (en) 2014-03-04 2019-06-27 Oerlikon Metco Ag, Wohlen Machining head and machining device
WO2015185972A1 (en) 2014-06-02 2015-12-10 Lincoln Global, Inc. System and method for manual welder training
US20170129180A1 (en) 2014-06-09 2017-05-11 Hybrid Manufacturing Technologies Limited Material processing methods and related apparatus
KR101596804B1 (ko) * 2014-10-06 2016-02-24 한국생산기술연구원 Ded기법을 이용한 금속표면처리방법
DE102014116275A1 (de) * 2014-11-07 2016-05-12 Webasto SE Verfahren zur Herstellung eines Kontaktbereichs für eine Schicht eines elektrischen Heizgeräts sowie Vorrichtung für ein elektrisches Heizgerät für ein Kraftfahrzeug
JP1538509S (uk) * 2015-01-09 2015-11-24
JP1538508S (uk) * 2015-01-09 2015-11-24
ES2577864B1 (es) * 2015-01-16 2017-04-28 Indra Sistemas, S.A. Equipo para el análisis de residuos de disparos, métodos para la determinación de la presencia de residuos de disparo y método para determinar la distancia de disparo
EP3045294B1 (en) 2015-01-16 2018-03-14 Rolls-Royce Corporation Compact axially translational powder deposition head, system comprising the head and method using the head
WO2016130709A1 (en) 2015-02-10 2016-08-18 Optomec, Inc. Fabrication of three-dimensional structures by in-flight curing of aerosols
CN104714562B (zh) * 2015-03-26 2017-05-17 泰佰亿(山东)工业有限公司 气体监测控制装置
US10722969B2 (en) 2015-06-03 2020-07-28 Illinois Tool Works Inc. Energy conservation system, method, and apparatus for use with welding equipment
DE102015008921A1 (de) * 2015-07-15 2017-01-19 Evobeam GmbH Verfahren zur additiven Herstellung von Bauteilen
CN105081505A (zh) * 2015-08-11 2015-11-25 无锡乐华自动化科技有限公司 一种带有自动定位可旋转焊接机
US10544676B2 (en) 2016-02-03 2020-01-28 General Electric Company Situ gas turbine prevention of crack growth progression
US10247002B2 (en) 2016-02-03 2019-04-02 General Electric Company In situ gas turbine prevention of crack growth progression
US10443385B2 (en) 2016-02-03 2019-10-15 General Electric Company In situ gas turbine prevention of crack growth progression via laser welding
US10094221B2 (en) 2016-02-03 2018-10-09 General Electric Company In situ gas turbine prevention of crack growth progression
US20170218762A1 (en) 2016-02-03 2017-08-03 General Electric Company Situ Gas Turbine Prevention of Crack Growth Progression
US10307852B2 (en) 2016-02-11 2019-06-04 James G. Acquaye Mobile hardbanding unit
EP3481579A1 (en) 2016-07-08 2019-05-15 Norsk Titanium AS Method and arrangement for building metallic objects by solid freeform fabrication with two welding guns
EP3319066A1 (en) 2016-11-04 2018-05-09 Lincoln Global, Inc. Magnetic frequency selection for electromagnetic position tracking
CN107344266A (zh) * 2017-08-15 2017-11-14 大族激光科技产业集团股份有限公司 手持激光焊接装置
EP3723909B1 (en) 2017-11-13 2023-10-25 Optomec, Inc. Shuttering of aerosol streams
CN109807462A (zh) * 2017-11-20 2019-05-28 方菘岭 雷射加工机及其喷头
US11557223B2 (en) 2018-04-19 2023-01-17 Lincoln Global, Inc. Modular and reconfigurable chassis for simulated welding training
US11475792B2 (en) 2018-04-19 2022-10-18 Lincoln Global, Inc. Welding simulator with dual-user configuration
CN108857059A (zh) * 2018-07-18 2018-11-23 深圳市联赢激光股份有限公司 一种手持式激光焊接头
CN110899970A (zh) * 2019-11-21 2020-03-24 济南金威刻科技发展有限公司 一种双激光焊接集成式焊接头
CN111235566B (zh) * 2020-02-24 2024-07-19 上海多木实业有限公司 手持激光熔覆焊接装置
RU2734312C1 (ru) * 2020-03-17 2020-10-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) Способ ремонта металлических трубопроводов в полевых условиях и установка для его осуществления
CN112536529A (zh) * 2020-12-08 2021-03-23 扬州亚辉激光科技有限公司 一种激光焊接系统
IT202100006938A1 (it) * 2021-03-26 2022-09-26 Marco Leder Dispositivo al laser per la lavorazione di metalli e apparecchiatura comprendente tale dispositivo
TW202247905A (zh) 2021-04-29 2022-12-16 美商阿普托麥克股份有限公司 用於氣溶膠噴射裝置之高可靠性鞘護輸送路徑
RU2771495C1 (ru) * 2021-07-05 2022-05-05 Общество с ограниченной ответственностью "Полихром" Устройство многопозиционной фокусировки равномерного лазерного излучения для построения металлических деталей методом селективного лазерного плавления
WO2023091489A1 (en) * 2021-11-19 2023-05-25 Lincoln Global, Inc. Handheld laser welding device
US20230158601A1 (en) * 2021-11-19 2023-05-25 Lincoln Global, Inc. Handheld laser welding device
US12472580B2 (en) * 2022-06-01 2025-11-18 Caterpillar Inc. Laser handheld trimming and welding device
WO2024163572A1 (en) * 2023-01-31 2024-08-08 Illinois Tool Works Inc. Guarding systems and methods for handheld laser welding
CN116511762B (zh) * 2023-02-22 2023-12-12 北京世纪建通科技股份有限公司 一种多自由度热式风速传感器焊接工艺装置及焊接方法
EP4676676A1 (de) * 2023-03-09 2026-01-14 Trumpf Laser- und Systemtechnik GmbH Strahldüse mit pulvereinheit und prozessgaseinheit
CN116727852A (zh) * 2023-07-04 2023-09-12 大族激光科技产业集团股份有限公司 激光焊接方法、设备及焊嘴
CN117483945B (zh) * 2023-12-29 2024-03-19 常州戴芮珂机电科技有限公司 一种激光切割机的气动卡盘结构
DE102024101644B3 (de) * 2024-01-19 2025-05-08 Fronius International Gmbh Laserschweißvorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Laserschweißvorrichtung

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US281581A (en) * 1883-07-17 Op constantinople
US2851581A (en) * 1954-04-06 1958-09-09 Gen Electric Arc welding method and apparatus
US4237364A (en) * 1977-08-18 1980-12-02 Lemelson Jerome H Welding tool and method
US4676586A (en) 1982-12-20 1987-06-30 General Electric Company Apparatus and method for performing laser material processing through a fiber optic
US4564736A (en) 1984-05-07 1986-01-14 General Electric Company Industrial hand held laser tool and laser system
GB8412832D0 (en) 1984-05-18 1984-06-27 Weerasinghe V M Power meters for electromagnetic radiation
GB8425716D0 (en) 1984-10-11 1984-11-14 Quantum Laser Uk Ltd Screw powder feeders
US4665529A (en) 1986-05-19 1987-05-12 Spectra-Physics, Inc. Laser diode pumped solid state laser with miniaturized quick disconnect laser head
GB8600214D0 (en) 1986-01-07 1986-02-12 Quantum Laser Uk Ltd Gas shroud
FR2605310B1 (fr) 1986-10-16 1992-04-30 Comp Generale Electricite Procede de renforcement de pieces ceramiques par traitement au laser
US4724299A (en) 1987-04-15 1988-02-09 Quantum Laser Corporation Laser spray nozzle and method
US4804815A (en) 1987-06-01 1989-02-14 Quantum Laser Corporation Process for welding nickel-based superalloys
US4777341A (en) 1987-08-18 1988-10-11 Quantum Laser Corporation Back reflection monitor and method
US4906812A (en) 1988-12-22 1990-03-06 General Electric Company Fiber optic laser joining apparatus
IL92427A0 (en) * 1989-02-08 1990-07-26 Gen Electric Laser welding apparatus and process
US4997250A (en) 1989-11-17 1991-03-05 General Electric Company Fiber output coupler with beam shaping optics for laser materials processing system
DE4120790A1 (de) * 1991-06-24 1993-01-14 Verkehrswesen Hochschule Duese zum oberflaechenbehandeln metallischer werkstuecke
RU2031764C1 (ru) * 1991-06-27 1995-03-27 Научно-производственное объединение технологии автомобильной промышленности "НИИТавтопром" Сопло для лазерной обработки
US5272716A (en) 1991-10-15 1993-12-21 Mcdonnell Douglas Corporation Hand held laser apparatus
FR2685922B1 (fr) * 1992-01-07 1995-03-24 Strasbourg Elec Buse coaxiale de traitement superficiel sous irradiation laser, avec apport de materiaux sous forme de poudre.
DE4202487A1 (de) 1992-01-27 1993-07-29 Optec Ges Fuer Optische Techni Vorrichtung zum schneiden mittels laserstrahlung
AT401246B (de) * 1992-03-30 1996-07-25 Schuoecker Dieter Dipl Ing Dr Vorrichtung zum bearbeiten eines werkstückes mit einem laserstrahl
FI209U1 (fi) 1992-03-31 1992-08-05 Rotaweld Oy Doseringsmunstycke foer pulverformigt svetsningstillsatsaemne
US5453329A (en) 1992-06-08 1995-09-26 Quantum Laser Corporation Method for laser cladding thermally insulated abrasive particles to a substrate, and clad substrate formed thereby
US5427825A (en) * 1993-02-09 1995-06-27 Rutgers, The State University Localized surface glazing of ceramic articles
US5548604A (en) * 1993-03-19 1996-08-20 Toepel; Michael P. Compact hand held medical device laser
DE4320055A1 (de) 1993-06-17 1994-12-22 Ghassem Dipl Ing Azdasht Belötungsvorrichtung
FR2709763B1 (fr) 1993-09-08 1995-10-13 Commissariat Energie Atomique Dispositif de traitement d'un matériau, à tête photo-ionique miniaturisée.
US5477025A (en) 1994-01-14 1995-12-19 Quantum Laser Corporation Laser nozzle
FR2732040B1 (fr) 1995-03-21 1997-04-25 Commissariat Energie Atomique Dispositif a microtete photo-ionique pour le traitement d'une surface de materiau par depot de poudre
US5961862A (en) * 1995-11-30 1999-10-05 The Regents Of The University Of California Deposition head for laser
JPH09323185A (ja) * 1996-06-06 1997-12-16 Amada Co Ltd Yagレーザハンディトーチ
US6325791B1 (en) * 1997-06-10 2001-12-04 Yutaka Shimoji Method of using a cordless medical laser to cure composites
US6203861B1 (en) * 1998-01-12 2001-03-20 University Of Central Florida One-step rapid manufacturing of metal and composite parts
US6369353B1 (en) * 1998-02-20 2002-04-09 The Goodyear Tire & Rubber Company Robotic laser tire mold cleaning system and method of use
JPH11347774A (ja) * 1998-06-11 1999-12-21 Amada Co Ltd Yagレーザ用ハンディレーザヘッド
US6396025B1 (en) * 1999-07-01 2002-05-28 Aeromet Corporation Powder feed nozzle for laser welding

Also Published As

Publication number Publication date
KR20040081773A (ko) 2004-09-22
CA2475402A1 (en) 2003-08-14
JP4272999B2 (ja) 2009-06-03
CN1646254A (zh) 2005-07-27
MXPA04007706A (es) 2004-12-07
RU2004126859A (ru) 2005-06-10
RU2317183C2 (ru) 2008-02-20
WO2003066272A1 (en) 2003-08-14
CN1319697C (zh) 2007-06-06
US6593540B1 (en) 2003-07-15
US20030213786A1 (en) 2003-11-20
EP1472042B1 (en) 2009-01-14
JP2005516775A (ja) 2005-06-09
AU2003215002A1 (en) 2003-09-02
ATE420747T1 (de) 2009-01-15
EP1472042A1 (en) 2004-11-03
US6774338B2 (en) 2004-08-10
US20040169021A1 (en) 2004-09-02
DE60325825D1 (de) 2009-03-05
CA2475402C (en) 2008-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2317183C2 (ru) Ручная питаемая порошком горелка для лазерной сварки плавлением
US6396025B1 (en) Powder feed nozzle for laser welding
US7030337B2 (en) Hand-held laser welding wand having removable filler media delivery extension tips
US20050056628A1 (en) Coaxial nozzle design for laser cladding/welding process
CN114346417B (zh) 一种激光加工头
US11731216B2 (en) Device for working a surface of a workpiece by means of a laser beam and method for operating the device
US5109150A (en) Open-arc plasma wire spray method and apparatus
US7038162B2 (en) Hand-held laser welding wand filler media delivery systems and methods
US11000913B2 (en) Welding device with a laser preheater for filler wire
JP7410147B2 (ja) シールドガス流を流出するためのガスノズル及びガスノズルを備えたトーチ
JPH02258186A (ja) レーザ溶接方法および装置
US7012216B2 (en) Hand-held laser welding wand having internal coolant and gas delivery conduits
CN114346419A (zh) 激光加工设备
CN114346415A (zh) 用于激光加工设备的气墙环及激光加工设备
US5329089A (en) Plasma arc welding weld imaging
CN114346416A (zh) 用于激光加工设备的喷管组件
US7307237B2 (en) Hand-held laser welding wand nozzle assembly including laser and feeder extension tips