Lasersko izsekovanje

Tehnika "laser remote cutting" Fraunhoferjevevega IWS je v primerjavi s klasičnimi stroji z linearnimi pogoni učinkovitejša za skoraj 1000 odstotkov (v konkretnem primeru)

Fraunhoferjev inštitut IWS, Dresden, je na sejmu LASYS 2008 (Stuttgart) predstavil tehniko ''izsekovanje brez stiskalnice'', ki bi lahko pomenila revolucijo pri izrezovanju kontur v tanke pločevine. Tehnika "laser remote cutting" uporablja dobro fokusiran laserski žarek, ki se premika po konturi obdelovanca (komponente) s pomočjo hitro oscilirajočih zrcal.

Lasersko ''remote'' izsekovanje pločevin iz nerjavnega jekla s fiber laserjem.

  see video 

Hitrost laserske točke znaša nekaj metrov na sekundo. Zaradi interakcije žarka in obdelovanca material sublimira ali izpareva in zato kontinuirano izginja, dokler ni popolnoma ločen. Ena bistvenih prednosti te tehnike je visoka obdelovalna hitrost, ki je celo zelo dinamični rezalni stroji z linearnimi pogoni zaradi vztrajnostnih mas nikoli ne bodo dosegli.

Z upoštevanjem značilnosti obdelave tkanine za zračno varnostno blazino je bila ta tehnika že prenešena v industrijsko uporabo. Skupaj s podjetjem Held Systems Deutschland je Fraunhoferjev IWS razvil sistem nove generacije kompaktnih in fleksibilnih laserskih rezalnih sistemov za krojenje zračnih blazin. Na teh napravah se obdeluje tkanina širine 2.5 m v enem sloju pri hitrosti do 20 m/min z vodenim laserskim žarkom CO2.

V tem primeru se najbolj različne konture zračnih blazin režejo z natančnostjo ± 0.5 mm. S tremi že uporabljenimi sistemi so lahko dosegli učinkovitost 50 - 90 % v primerjavi s klasičnim rezanjem v več slojih.

Cilj inštituta IWS je doseči podobne rezultate v učinkovitosti na področju rezanja (krojenja) kovinskih materialov. Razpoložjivi laserji visoke ''svetlosti'' (fiber lasers, disk lasers) imajo potrebno kakovost žarka in zmogljivost. S kombinacijo le-teh in tehniko ''remote'' bi to lahko pomenilo revolucionarno nov način n. pr. rezanja tesnil motorja iz nerjavnega jekla ali kompletov za rotor in stator, narejenih iz elektro pločevin.

Lasersko ''rezanje na daljavo'' materiala za

zračno varnostno blazino z laserjem CO2

Omenjena tehnika laserskega rezanja lahko ''opravi'' s kompliciranimi konturami. Robovi nastali pri laserskem rezanju imajo nizko površinsko hrapavost. Možni spekter materialov je zelo raznovrsten. V primeru laserskega ''remote'' rezanja je toplotno prizadeta cona manjša, zaradi višje rezalne hitrosti. V primerjavi s klasičnim izsekovanjem so prednosti te tehnike občutno nižji stroški za orodje in končno brušenje ter nižji nivo zvoka.

Na sejmu LASYS 2008 je Fraunhoferjev inštitut IWS prvič demonstriral lasersko ''remote'' rezanje kovinskih materialov. Z robotsko vodenim laserjem lahko izrežejo matriko lukenj (100 krogov s premerom 6.5 mm) v pločevino iz nerjavnega jekla debeline 100 µm v manj kot 2 sekundah! (see video).

V primerjavi s klasičnimi stroji z linearnimi pogoni pomeni to povečanje učinkovitosti za skoraj 1000 %. Pri rezanju pločevin debeline 50 µm pa je bilo potrebno samo 1.2 sekunde.

Hitrost rezanja narašča z manjšanjem premera žarka v fokusu in s povečanjem zmogljivosti žarka.

Vir:

Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS Dresden

12.10.2008