Fasci laser per la tempra.

• 
• Tweet
• Pin It
• Condividi per email

Ciascun fascio costituente la linea (trasmesso naturalmente in fibra ottica) aveva un suo pirometro che leggeva la temperatura della zona in cui esso incideva e poteva quindi regolarne la potenza in modo da evitare che la zona trattata si surriscaldasse. Questa soluzione però risulta essere troppo dipendente dalla geometria del pezzo da trattare (basti pensare, ad esempio, alle necessità di variare le dimensioni del rettangolo di lavoro) e quindi risulta essere maggiormente indicata, almeno attualmente, alla soluzione di casi precisi. Partendo da un’idea sviluppata dalla società berlinese Inpro (centro di ricerca di proprietà Volkswagen, Mercedes e Krupp e ora diventato privato con il nome Photon Engineering), Trumpf ha avuto al riguardo una brillante intuizione: perché non utilizzare il fascio di un laser Nd:YAG continuo, movimentato nella zona da trattare da un sistema di scansione galvanometrico, e avere puntualmente una misura della temperatura superficiale? In questo modo si avrebbe un dispositivo del tutto indipendente dalla geometria della superficie da trattare, in grado di autoregolarsi per consentire che in ogni punto la temperatura della superficie risulti superiore a quella di trasformazione martensitica ma sempre inferiore a quella di fusione del materiale. Da questa intuizione è nato il sistema che la TTL utilizza attualmente.

Il sistema di lavoro

Il sistema di lavoro installato presso la TTL è costituito da una sorgente laser Nd:YAG da 4 kW continui (con fascio trasmesso in fibra ottica) prodotta da Haas Laser del gruppo Trumpf, da un dispositivo di scansione galvanometrica PFO (prodotto standard Trumpf), da un pirometro integrato nella testa di lavoro (in grado di registrare e memorizzare la temperatura di ogni punto lungo la linea di trattamento) e da un software (sviluppato da Photon Engineering) per l’adattamento della potenza alla temperatura misurata puntualmente. Il movimento dei due specchi della testa galvanometrica consente di eseguire fino a 60 movimenti al secondo (il tempo di ritorno del fascio verso il punto di partenza è di circa 1 ms, in questa fase la potenza del laser viene ridotta). Per movimentare la testa di scansione è stato utilizzato un sistema cartesiano cantilever Lasercell TLC 1005, prodotto da Trumpf, che ha un campo di lavoro di 4000 (X) x 1500 (Y) x 500 (Z) mm, la cui testa ha una basculazione (asse B) di ± 120° attorno all’asse Y e una rotazione continua di 360° attorno all’asse Z (asse C).

I risultati

I risultati sono estremamente interessanti. Iniziamo dalle possibilità applicative: con la potenza indicata è possibile eseguire tracce di tempra larghe 60 mm, con profondità fino a 1 mm; oppure con profondità doppia per una larghezza di 30 mm. I trattamenti hanno una eccezionale stabilità. Oltre a trattare zone con spigoli, senza avere rifusioni superficiali, è possibile superare in questo modo l’importante problema legato alla sovrapposizione delle tracce di trattamento ottenuto, ad esempio, quando si deve chiudere un cerchio. Con il sistema in oggetto, riconoscendo che la zona già trattata ha una temperatura più elevata, si evita che nella zona di sovrapposizione vi sia un rinvenimento della tempra precedentemente realizzata. In questo modo la tempra laser esce dai laboratori dei centri di ricerca e diventa una lavorazione che risulta essere alla portata di un buon centro di subfornitura. Certamente la soluzione presentata da Trumpf che qui abbiamo cercato di descrivere non risolve i problemi legati alla limitata estensione del campo di applicazione della tempra laser (il laser ha delle possibilità applicative prevalentemente quando devono essere trattate zone estremamente limitate e di difficile accesso per gli induttori), ma sicuramente rappresenta un notevole passo in avanti per poter affrontare positivamente le numerose applicazioni che sono comprese in questa pur limitata estensione.

Scarica l'allegato

• 
• Tweet
• Pin It
• Condividi per email