Konposite termoegonkorretarako beroketa kontrolatuko sistema, laser teknologian oinarritutakoa
Parte hartzaileak:
EUSKABEA
Programa:
Sektoreak:
Aeronautiko-Aeroespaziala
Automatizazioa
Galdaragintza eta eraldatu metalikoak
Energia berriztagarriak
Teknologiak:
Kontrola eta robotika
Materialak
Laserra
Helburua
Automobilgintza, trenbideak, ontzigintza eta arkitektura sektoreek, besteak beste, egitura pertsonalizatu gehiago eskatzen dituzte, baina beren produktuen formak, tamaina handiak eta egiturazko beharrak egungo teknologia eta materialak direla eta, ezin dira fabrikazio aditiboko prozesuen bitartez fabrikatu.
Erronka horri erantzuteko, konposite termoegonkorretan oinarritutako material aurreratuak garatzea planteatzen da fabrikazio aditiboko prozesu mota horietarako, horiek egun jada erabiltzen baitira aeronautikaren, automobilgintzaren edo ontzigintzaren sektoreetan. Bata bestearen gaineko geruzak itsastea edo layer-by-layer adhesioa lortu beharko da. Hori egin ahal izateko, ondu egin behar da eta, pieza handiak fabrikatzen direnean, prozesua modu efiziente eta eraginkorrean aktibatu eta bizkortzeko gai den berotze bat beharko da.
Irtenbidea
Helburu hori lortzeko, LORTEKek eta EUSKABEAk laser teknologian oinarritutako konposite termoegonkorrentzako beroketa kontrolatuko sistema bat garatzen ari dira. Laser-erradiazioa gai da material konposatua kitzikatu eta modu selektiboan berotzeko, ontze-prozesua bizkortuz. Berotze/ontze prozesu hori aplikatutako laser potentziaren araberakoa izango da; beraz, materialak lortzen duen tenperatura neurtu behar da eta, ondorioz, laserrak ematen duen potentzia kontrolatu.
Premisa horiekin, lineako diodozko laser-buru batean oinarritutako sistema bat diseinatu eta integratu da (21 mm-ko zabalera x 5 mm-ko luzera), 808 nm-ra emitituz (absortibitate-eraginkortasun handiko uhin-luzera, konposite termoegonkorretan), irteera-potentzia aldakor batekin (MAX. 400 W), fabrikazio-abiadura handietan (3000 mm/min) efizientziaz berotzea ahalbidetzen duena. Konpositeak lortutako tenperaturaren monitorizazioa eta neurketa kamera termografiko infragorri (7.5... 13 µm) baten bidez egiten dira, doitasun handikoa da (160 x 120 px) eta eskuratze-abiadura (128 Hz) eta neurketa-tarte egokigarria ditu (-20... + 100 ° C/0... + 250 ° C). Horrez gain, kamera txiki bat ere badu, ikusmen artifizialeko tekniken bidez identifika daitekeen prozesuaren fenomenoa ebaluatzeko.
Sistemak emaitza arrakastatsuak lortu ditu 1 eta 2 mm-ko lodierako kordoien beroketa efizientean, lan-abiadura errealetatik gertu (2000 mm/min), laser-potentzia ertainekin (200 W); horrek sistemaren performance globalaren hobekuntza-marjinak adierazten ditu.
Material plastiko termoegonkorretarako aplikazioez gain, berotze-sistema kontrolatu honek potentzialtasun handia du beste aplikazio batzuetarako, hala nola metalen termografia aktiborako, non kanpoko kitzikapen-iturri bat behar den materiala tenperatura jakin bateraino modu kontrolatuan berotzeko.
