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溶接場高速可視化システム

レーザー加工・溶接の不具合解明

高性能のハイスピードカメラおよび可視化用レーザー照明を使用し、溶接場を高速で観察するシステムです。あらゆる種類の溶接に使用でき、溶融池の溶融・流動状態、スパッタの発生状況等がスローモーションで観察できます。リアルタイムでの解析はできませんが、より高解像度かつ高速の可視化画像を取得でき、オフラインでの解析が行えます。

溶接現象を解明する

通常、溶接を観察する場合は、バンドパスフィルターを用いてアーク光やヒュームの影響を抑えます。ですが、溶融池やその周辺、凝固過程、溶接割れなどは詳細に確認できません。可視化用レーザー光源CAVILUXはあらゆる溶接の観察に使用できます。CAVILUXは、アーク光やヒュームを打ち消し、溶融池やその周辺、凝固過程等を詳細に観察を行えます。撮影画像から様々な解析・計測が行え、溶接不具合の軽減につながります。
 

サンプル

溶接の可視性

ご提供:広島大学 山本先生

左:カメラのみで撮影したレーザー溶接
中央:810nmのバンドパスフィルタを装着し、撮影。アーク光やヒュームの影響を抑えきれず、溶融部の一部しか観察できない。
右:バンドパスフィルタ、CAVILUXを用いて撮影。アーク光・ヒュームを打ち消し、溶融池の内部までクリアに観察できる。

なぜプラズマ発光やヒュームが消えるのか?

バンドパスフィルタの波長に合わせた可視化用レーザー照明を照射することにより、プラズマ発光やヒュームを打ち消します。

【バンドパスフィルタで撮影した場合】
バンドパスフィルタを用いて撮影した場合、アーク光を抑えることはできますが、その他の部分も暗くなってしまいます。

バンドパスフィルタで撮影

 

波長

【バンドパスフィルタとCAVILUXで撮影した場合】
バンドパスされた波長にCAVILUXでレーザー光を照射することで、溶融部を明るく、詳細に観察することができます。

バンドパスフィルタとCAVILUXで撮影

アプリケーション

レーザー溶接

〇〇の様子

TIG溶接

〇〇の様子

アーク溶接

〇〇の様子

MAG溶接

〇〇の様子

溶断

〇〇の様子

溶融池の状態、スパッタの飛散、ブローホールの発生、高温割れの発生等、様々な不具合現象を詳細に可視化し、不具合原因解明に役立てます。

使用製品一覧

小型・多機能ハイスピードカメラ Phantom VEO シリーズ
ハンディハイスピードカメラ Phantom VEO シリーズ

PhantomVEOシリーズは、小型125㎜立方、2.3kgの軽量ボディに最新のテクノロジーを搭載した、オールインワンモデルです。VEO1310、VEO-E310、VEO410、VEO710、VEO340、VEO640、VEO4K 590、VEO4K 990の8機種があり、研究開発向けのLモデル、フル装備版のSモデル、簡易版のEモデルがあります。用途に合わせて最適な機種をお選びいただけます。

可視化用レーザー照明
CAVILUX Smart(キャビラックススマート)
可視化用レーザー照明 CAVILUX Smart(キャビラックススマート)

可視化用レーザー照明CAVILUX Smart(キャビラックス スマート)は、短パルス、高繰返し、高輝度、高出力の均一な照明用のダイオードレーザーです。単波長のレーザーにもかかわらず、干渉縞の出ない非コヒーレント設計で、高輝度で均一な光を照射出来ます。最短パルス幅は20nsで、高速現象をブレのない画像として捉えることができ、繰返し発光周波数は最高1MHzで、高速度カメラと同期しての使用が可能です。

可視化用レーザー照明 CAVILUX HF(キャビラックスHF)
可視化用レーザー照明 CAVILUX Smart(キャビラックススマート)

可視化用レーザー照明CAVILUX HF(キャビラックス HF)は、短パルス、高繰返し、高輝度、高出力の均一な照明用のダイオードレーザーです。単波長のレーザーにもかかわらず、干渉縞の出ない非コヒーレント設計で、高輝度で均一な光を照射出来ます。Smartと比較してより高速な現象や、高出力が必要な現象に滴定します。最短パルス幅は50nsです。

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非コヒーレント、短パルス発光を特徴とします。種々のハイスピードカメラと同期してシャープで明るい画像を取得できます。

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研究開発に適しています。CAVILUXとの同期撮影で、シャープで解析精度を向上できる画像をとらえます。

シュリーレン装置

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眼には見えない透明な気体、液体及び固体中の衝撃波や流れなどを可視化するためのシュリーレン装置です。光軸調整がシンプルになっているため、既存のシュリーレン装置より手軽に使用できます。

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