DIN EN ISO 22827-1-2006 Acceptance tests for Nd YAG laser beam welding machines - Machines with optical fibre delivery - Part 1 Laser assembly (ISO 22827-1 2005) English version of.pdf

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1、Februar 2006DEUTSCHE NORM Normenausschuss Schweitechnik (NAS) im DINPreisgruppe 9DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e.V., Berlin, gestattet.ICS 25.160.30; 31.260!,c-c“9641064www.din.deDDIN

2、EN ISO 22827-1Abnahmeprfungen fr Nd:YAG-Laserstrahlschweimaschinen Maschinen mit Versorgung durch Lichtleitfaser Teil 1: Lasereinrichtung (ISO 22827-1:2005);Deutsche Fassung EN ISO 22827-1:2005Acceptance tests for Nd:YAG laser beam welding machines Machines with optical fibre delivery Part 1: Laser

3、assembly (ISO 22827-1:2005);German version EN ISO 22827-1:2005Essais de rception pour les machines de soudage par faisceau laser Nd:YAG Machines avec transport de faisceau par fibre optique Partie 1: Ensemble laser (ISO 22827-1:2005);Version allemande EN ISO 22827-1:2005Alleinverkauf der Normen durc

4、h Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 15 SeitenDIN EN ISO 22827-1:2006-02 2 Nationales Vorwort Die Europische/Internationale Norm EN ISO 22827-1:2005 wurde vom ISO/TC 44/SC 10 Vereinheit-lichungen von Schweivorschriften erarbeitet und vom CEN/TC 121/SC 4 Qualittsmanagement fr da

5、s Schweien identisch bernommen. Das zustndige deutsche Normungsgremium ist der Gemeinschafts-ausschuss NA 092-00-21 AA Laserstrahlschweien und -schneiden (DVS AG V 9.2) im Normenausschuss Schweitechnik (NAS). Die im Abschnitt 2 und im Abschnitt Literaturhinweise genannten Internationalen Normen sind

6、 unter der gleichen Nummer als DIN-EN-ISO-Normen bzw. DIN-EN-Normen verffentlicht. EUROPISCHE NORM EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE EN ISO 22827-1 Oktober 2005 ICS 25.160.30 Deutsche Fassung Abnahmeprfungen fr Nd: YAG-Laserstrahlschweimaschinen Maschinen mit Versorgung durch Lichtleitfaser Teil 1:

7、Lasereinrichtung (ISO 22827-1:2005) Acceptance tests for Nd:YAG laser beam welding machines Machines with optical fibre delivery Part 1: Laser assembly (ISO 22827-1:2005) Essais de rception pour les machines de soudage par faisceau laser Nd:YAG Machines avec transport de faisceau par fibre optique P

8、artie 1: Ensemble laser (ISO 22827-1:2005) Diese Europische Norm wurde vom CEN am 26. September 2005 angenommen. Die CEN-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zu erfllen, in der die Bedingungen festgelegt sind, unter denendieser Europischen Norm ohne jede nderung der Status einer

9、 nationalen Norm zu geben ist. Auf dem letzten Stand befindliche Listendieser nationalen Normen mit ihren bibliographischen Angaben sind beim Management-Zentrum oder bei jedem CEN-Mitglied auf Anfrage erhltlich. Diese Europische Norm besteht in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Franzsis

10、ch). Eine Fassung in einer anderen Sprache,die von einem CEN-Mitglied in eigener Verantwortung durch bersetzung in seine Landessprache gemacht und dem Management-Zentrum mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die offiziellen Fassungen. CEN-Mitglieder sind die nationalen Normungsinstitute

11、 von Belgien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Schweden, derSchweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, Ungarn, dem Verei

12、nigten Knigreich und Zypern. EUROPISCHES KOMITEE FR NORMUNG EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION COMIT EUROPEN DE NORMALISATIONManagement-Zentrum: rue de Stassart, 36 B-1050 Brssel 2005 CEN Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den nationalen Mi

13、tgliedern von CEN vorbehalten.Ref. Nr. EN ISO 22827-1:2005 DEN ISO 22827-1:2005 (D) 2 Inhalt Seite Vorwort 3 1 Anwendungsbereich .4 2 Normative Verweisungen4 3 Begriffe .5 4 Umwelt- und Betriebsbedingungen bei den Abnahmeprfungen 5 4.1 Aufbauumwelt 5 4.2 Energieversorgung5 4.3 Khlsystem.5 4.4 Pumpen

14、de Lichtquelle 5 4.5 Schutz- und Prozessgas .5 4.6 Betriebsvorschrift fr Anwender6 5 Abnahmeprfung.6 5.1 Allgemeines6 5.2 berprfung der Teile .6 5.3 Abnahmeprfungen der Laserenergie und des optischen Systems6 5.4 Prfung der Sicherheit des Laserstrahls 8 5.5 Prfung der Drcke und Durchflussmenge der P

15、rozess- und Schutzgase 8 6 Prfung der Schweiung 9 7 Berichte ber die Prfergebnisse 9 Anhang A (informativ) Beispiel fr ein Formular eines Prfberichts.10 Anhang B (informativ) Optionale Eigenschaften .12 Literaturhinweise 13 Tabellen Tabelle 1 Stabilittsbereich der Laserenergie 6 Tabelle 2 Genauigkei

16、tsbereich zur Festlegung des optischen Systems 7 Tabelle 3 Genauigkeitsbereich fr die Arbeitsweise des optischen Systems 7 Tabelle 4 Geforderte Genauigkeit der Messinstrumente fr die Durchflussmenge und fr den Druck 8 Tabelle A.1 Beispiel fr ein Formular eines Prfberichts . 10 Tabelle B.1 Beispiele

17、fr optionale Eigenschaften, deren Festlegung und Prfung wnschenswert sind 12 EN ISO 22827-1:2005 (D) 3 Vorwort Dieses Dokument (EN ISO 22827-1:2005) wurde vom Technischen Komitee ISO/TC 44 Welding and allied processes“ in Zusammenarbeit mit dem Technischen Komitee CEN/TC 121 Schweien“ erarbeitet, de

18、ssen Sekretariat vom DIN gehalten wird. Diese Europische Norm muss den Status einer nationalen Norm erhalten, entweder durch Verffentlichung eines identischen Textes oder durch Anerkennung bis April 2006, und etwaige entgegenstehende nationale Normen mssen bis April 2006 zurckgezogen werden. Entspre

19、chend der CEN/CENELEC-Geschftsordnung sind die nationalen Normungsinstitute der folgenden Lnder gehalten, diese Europische Norm zu bernehmen: Belgien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, Niederlande, Norwege

20、n, sterreich, Polen, Portugal, Schweden, Schweiz, Slowakei, Slowenien, Spanien, Tschechische Republik, Ungarn, Vereinigtes Knigreich und Zypern. Anerkennungsnotiz Der Text von ISO 22827-1:2005 wurde vom CEN als EN ISO 22827-1:2005 ohne irgendeine Abnderung genehmigt. EN ISO 22827-1:2005 (D) 4 1 Anwe

21、ndungsbereich Dieser Teil der ISO 22827 legt die grundlegenden Anforderungen und Prfverfahren fr die Abnahmeprfung von leistungsstarken (mittlere Leistung ber 100 W) lampengepumpten oder mit Laserdioden gepumpten Nd:YAG-Laserstrahlschweimaschinen mit Lichtleiterversorgungssystemen fest. Die Anforder

22、ungen knnen, wenn geeignet, als Teil einer Prfung zur Verifizierung sowie als Teil der Wartung angewendet werden. Wenn nderungen an einer Laserstrahlschweimaschine vorgenommen werden (Wiederaufbau, Reparaturen, nderungen der Betriebsbedingungen usw.), knnen sich diese auf die Abnahmeprfung auswirken

23、, eine Wiederholungsprfung kann notwendig sein, um die Maschinenkennwerte zu erfassen, die durch diese nderungen beeinflusst werden. Dieser Teil der ISO 22827 gilt fr das System zur Strahlerzeugung, das Lichtleiterversorgungssystem und die Ausrstungen fr die Schutz- und Prozessgase. ANMERKUNG Die me

24、chanischen Bewegungseinrichtungen sind in ISO 22827-2 enthalten. Dieser Teil der ISO 22827 kann als ein Teil fr die Abnahmebedingungen zur Versorgung von Laserstrahl-schweimaschinen angewendet werden. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments e

25、rforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). ISO 11553-1, Safety of machinery Laser processing machines Part 1: General safety requirements (de:

26、 Sicherheit von Maschinen Laserbearbeitungsmaschinen Teil 1: Allgemeine Sicherheitsanforde-rungen) ISO 11554, Optics and optical instruments Lasers and laser-related equipment Test methods for laser beam power, energy and temporal characteristics (de: Optik und optische Instrumente Laser und Laseran

27、-lagen Prfverfahren fr Leistung, Energie und Kenngren des Zeitverhaltens von Laserstrahlen) ISO 15614-11, Specification and qualification of welding procedures for metallic materials Welding procedure test Part 11: Electron and laser beam welding (de: Anforderung und Qualifizierung von Schweiverfahr

28、en fr metallische Werkstoffe Schweiverfahrens-prfung Teil 11: Elektronen- und Laserstrahlschweien) ISO 17662, Welding Calibration, verification and validation of equipment used for welding, including ancillary activities (de: Schweien Kalibrierung, Verifizierung und Validierung von Einrichtungen ein

29、schlielich ergnzender Ttigkeiten, die beim Schweien verwendet werden) ISO 22827-2, Acceptance tests for Nd:YAG laser beam welding machines Machines with optical fibre delivery Part 2: Moving mechanism (de: Abnahmeprfungen fr Nd:YAG-Laserstrahlschweimaschinen Maschinen mit Versorgung durch Lichtleitf

30、aser Teil 2: Mechanische Bewegungseinrichtung) IEC 60204-1, Safety of machinery Electrical equipment of machines Part 1: General requirements (de: Sicherheit von Maschinen Elektrische Ausrstung von Maschinen Teil 1: Allgemeine Anforderungen) IEC 60825-1, Safety of laser products Part 1: Equipment cl

31、assification, requirements and users guide (de: Sicherheit von Laser-Einrichtungen Teil 1: Klassifizierung von Anlagen, Anforderungen und Benutzer-Richtlinien) EN ISO 22827-1:2005 (D) 5 3 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die folgenden Begriffe. 3.1 Laseranordnung Lasergert in Verbin

32、dung mit speziellen, in der Regel optischen, mechanischen und/oder elektrischen Systemkomponenten fr die Strahlfhrung und die Strahlformung ISO 11145:2001, 3.27 4 Umwelt- und Betriebsbedingungen bei den Abnahmeprfungen 4.1 Aufbauumwelt Laserstrahlschweimaschinen mssen in Schweizellen eingebaut sein,

33、 die mechanische Einrichtungen zur Bewegung des Schweikopfes und/oder der zu schweienden Teile enthalten. Die Laserstrahlmaschine muss so errichtet und aufgebaut werden, dass die Betriebsprozesse nicht durch Umwelteinflsse gestrt werden, z. B. Erschtterungen, groe Temperaturschwankungen, verunreinig

34、te Atmosphre. Die vom Hersteller des Lasersystems festgelegten Bedingungen mssen whrend der Errichtung und des Aufbaus erfllt werden. 4.2 Energieversorgung Es muss ausreichend elektrische Energie zur Versorgung der Laserstrahlschweimaschine und fr das Khlsystem vorhanden sein. Die Spannungsschwankun

35、gen mssen innerhalb von 10 % der vom Hersteller der Laserstrahlschweimaschine festgelegten Spannung liegen. 4.3 Khlsystem Die Temperatur, die Durchflussmenge, der Wasserdruck und die -qualitt des fr das Khlsystem verwendeten Khlwassers muss die vom Hersteller festgelegten Werte erfllen. Bei der Verw

36、endung von Industrie- oder Grundwasser fr die Khlwassereinrichtung kann der Einbau eines Partikelfilters oder einiger anderer Schutzmanahmen notwendig sein, um das Eindringen von Fremdstoffen in das Khlsystem zu verhindern und um die geforderte Wasserqualitt aufrechtzuhalten. Eine niedrige Qualitt d

37、es Khlwassers kann sich durch Verunreinigungen an den inneren Oberflchen von Schluchen, Rohren und Wrmetauschern ergeben, die die Durchflussmenge und die Wirksamkeit des Wrmetauschers vermindern. Dies kann berhitzungen und Fehler bei der Laserstrahlmaschine zur Folge haben. 4.4 Pumpende Lichtquelle

38、Der Austausch der pumpenden Lichtquellen (Lampen oder Laserdioden) ist eine hauptschliche Wartungsttigkeit, diese kann eine erneute Prfung der Strahlenergie erfordern, insbesondere dann, wenn der Austausch der Lichtquellen mit den ursprnglichen Vorschriften nicht bereinstimmt. 4.5 Schutz- und Prozes

39、sgas Wenn ein Schutz- oder ein Prozessgas verwendet wird, muss es mit der entsprechenden Schweianweisung und der erforderlichen Qualitt bereinstimmen. EN ISO 22827-1:2005 (D) 6 4.6 Betriebsvorschrift fr Anwender Vom Lieferanten mssen wenigstens die Mindestinformationen bezglich der Sicherheit von Ma

40、schinen fr Laserprozesse sowie die technischen Informationen zur Verfgung gestellt werden, die fr den Betrieb, Wartung und berwachung von Nd:YAG-Laserstrahlschweimaschinen notwendig sind. 5 Abnahmeprfung 5.1 Allgemeines Die Abnahmeprfung von Laserstrahlschweimaschinen muss mindestens die in 5.2 bis

41、5.5 festgelegten Prfungen und eine Prfung der Genauigkeit des mechanischen Bewegungssystems (siehe ISO 22827-2) enthalten. 5.2 berprfung der Teile Es muss berprft werden, ob alle speziellen Teile der Einrichtung verfgbar und sachgem eingebaut sind. 5.3 Abnahmeprfungen der Laserenergie und des optisc

42、hen Systems 5.3.1 Prfung der Laserenergie 5.3.1.1 Laserenergie Die Laserenergie muss nach ISO 11554 gemessen werden. 5.3.1.2 Prfung der Stabilitt der Laserenergie Die Stabilitt der Laserenergie ist wie folgt klassifiziert: A: Sehr hohe Stabilitt B: Hohe Stabilitt C: Normale Stabilitt D: Niedrige Sta

43、bilitt Die Stabilitt der Laserenergie muss nach ISO 11554 gemessen werden. Jedoch muss die Stabilitt erst nach einer Aufwrmzeit von wenigstens 30 min gemessen werden, beziehungsweise es muss die Stabilitt whrend eines Zeitintervalls von 20 min bei der hchsten und niedrigsten Energie gemessen werden,

44、 siehe Tabelle 1. Tabelle 1 Stabilittsbereich der Laserenergie Abnahmekriterien nach Klassen Einzelheit A B C D Stabilitt bei hchster Nennenergie 1,5 % 2,5 % 5,0 % 10 % Stabilitt bei niedrigster Nennenergie 1,5 % 2,5 % 5,0 % 10 % EN ISO 22827-1:2005 (D) 7 Die Messung der Stabilitt der Laserenergie m

45、uss an der Austrittsffnung fr den Laserstrahl am Lasergert durchgefhrt werden. Wenn jedoch die Messung an der Austrittsffnung des Laserstrahls am Lasergert schwierig ist, kann die Messung an der Prozessoberflche nach der Zustellung des Laserstrahls durch die Lichtleiter vorgenommen werden. 5.3.2 Abn

46、ahmekriterien fr das optische System Die Strahlenergie muss bei hchster Strahlenergie vor und hinter dem optischen System gemessen werden. Das optische System schliet die Lichtleiter und, wenn festgelegt, auch die Endoptiken des Verfahrens ein. Der Energieverlust durch das optische System muss inner

47、halb der Werte liegen, die in der Vorschrift festgelegt sind. Falls die Messung der Energie vor dem optischen System schwierig ist, kann die Messung der Energie weggelassen werden. Es muss besttigt werden, dass die Biegekrmmung des Lichtleiters whrend und nach dem Aufbau den festgelegten Wert fr die

48、 Gesamtlnge des Aufbaus nicht berschreitet. 5.3.3 Abnahmeprfung zur Festlegung des optischen Systems Die Abweichung zwischen der Mittelpunktanzeige auf dem Bildschirm (z. B. dem Kreuzungsstrich, der auf dem Sichtfeld fr die Festlegung des optischen Systems angezeigt wird) und der Mittelpunktlage des Strahls, der effektiv auf die Arbeit ausgestrahlt wird, muss als Summe innerhalb des Bereiches der Tabelle 2 liegen. Tabelle 2 Genauigkeitsbereich zur Festlegung des optischen Systems Einzelheit Abnahmekriterien Summe der Abweichungen zwischen Bildschir