Obróbka blach za pomocą nowoczesnych technologii laserowych

Artykuł ekspercki

Szybki postęp w zakresie robotyzacji, automatyzacji, czy Big Data doprowadził do tego, że weszliśmy w nowy etap przemysłowy. Przedsiębiorcy chcąc wyjść naprzeciw oczekiwaniom swoich Klientów, podnoszą jakość swoich usług poprzez wdrażanie nowoczesnych technologii do procesów produkcyjnych w swoich zakładach. Do jednych z bardziej nowatorskich możemy zaliczyć technologie laserowe, które gwarantują szybki i precyzyjny proces obróbki, wycinania czy spawania.

Wśród różnych nowatorskich technologii, szczególnie prężnie rozwijają się te laserowe. Wykorzystywane są one nie tylko do obróbki materiałów, ale także do spawania czy znakowania. Te najbardziej znane –  lasery 2D do wycinania blach płaskich, profilów kwadratowych bądź rur o różnych grubościach, pomimo swojej wydajności i funkcjonalności, nie do końca są w stanie nadążyć za rosnącymi potrzebami  rynkowymi. W znacznie wymagających i skomplikowanych projektach idealnie sprawdzą się natomiast systemy laserowe 3D, które charakteryzują  się krótkim czasem przestoju, konserwacji i okresów nieprodukcyjnych. Nie tylko zapewniają one możliwość obróbki przestrzennych detali, ale i zastępują wiele tradycyjnych technologii. Producenci oprócz innowacyjnych urządzeń wyposażonych w wiązki laserowe, wprowadzają coraz to nowsze rozwiązania, aby dostarczyć swoim Klientom jak najszybciej gotowy produkt.

Cięcie wiązką lasera

Pierwsze urządzenie, które emitowało wiązkę promieniowania elektromagnetycznego, opisane przez Alberta Einsteina w dziele „Lasery” , opracował w 1960 roku T. H Maiman tworząc laser rubinowy, czyli pierwszy na świecie laser. Stało się to początkiem wprowadzania wszystkich obecnych laserów. Technologia cięcia laserowego jest metodą termicznego dzielenia materiału, które następuje poprzez wypalanie, topienie bądź sublimację. Dużą zaletą tej technologii jest otrzymanie gotowego produktu, które bez dodatkowych etapów nadaje się do dalszej obróbki. Cięcie laserowe możemy z pewnością zaliczyć do jednych z najbardziej powszechnych metod służących do termicznego rozdzielania materiałów. Co ważne jest ono wyjątkowo szybkie i precyzyjne. Najnowsze rozwiązanie, które częściowo wyparło technologię laserową CO2 jest technologia fiber, która generuje wiązkę lasera, a następnie za pośrednictwem światłowodu przesyła do głowy, dzięki czemu zwiększają się możliwości zastosowania maszyny, a tym samym zmniejsza się koszty jej obsługi. Laser Fiber w odróżnieniu do CO2 zapewnia uzyskanie wysokiego skupienia energii oraz cięcia materiałów w sposób bardziej refleksyjny, z czym wcześniej nie mogły poradzić sobie inne technologie. Kilkukrotne szybsze cięcie jest obecnie możliwe, dzięki wyższej gęstości energii, czy różnicom fizycznym wiązki lasera pomiędzy jedną i drugą technologią. Natomiast wysokiej jakości cięci danego detalu wymaga dokładnego prowadzenia strumienia tnącego i co za tym idzie wykorzystania do tego celu najwyższej jakości wycinarek laserowych.  Dzięki temu uzyskujemy doskonałą powtarzalność i dużą odporność na drgania. – Uzyskanie takie efektu zapewnia nasza wycinarka laserowa ze źródłem fiber. Laser Genius nie tylko upraszcza pracę, ale i zwiększa opłacalność produkcji.  To doskonałe narzędzie, które pozwala osiągnąć wysoką produktywność cięcia blach cienkich i o średniej grubości – mówi Roman Padewski dyrektor zarządzający Prima Power Central Europe. – Co ważne, maszyna obrabia szeroki zakres materiałów tj. aluminium, stal nierdzewna czy mosiądz.

Cięcie wiązką lasera nie jest najnowszym osiągnieciem techniki, jednak nie można było go pominąć w kontekście innowacyjnych technologii laserowych, bez których wiele procesów produkcyjnych mogłoby nie mieć miejsca.

Własne źródła laserowe

Zupełnie nowym rozwiązaniem, który pojawił się na rynku jest opracowanie własnego źródła lasera. Pomysłodawcą tej technologii jest Prima Power, która tym samym stała się pierwszym na świecie producentem maszyn laserowych z opracowanym wewnętrznie własnym źródłem lasera w formie światłowodu. CF3000 (3kW) – źródło lasera, które firma uzyskała w ciągu kilku lat wytężonych badań i prac, zostało zainstalowane pomyślnie u wybranych Klientów firmy. Do tego momentu, jedynym dostawcą takich rozwiązań dla Grupy Prima Industrie była firma amerykańska IPG Photonics. Zatem opracowany przez Prima Power produkt jest alternatywą światłowodowego źródła lasera, czyli obecnie najlepszej technologii dla wybranych zastosowań.  – Szacujemy, że dzięki stworzeniu własnego  źródła lasera nasze działania posprzedażowe staną się jeszcze bardziej efektywne. Osiągnęliśmy bardzo dobre wyniki dla Grupy, co pozwoli nam zaoferować Klientom najlepsze e rozwiązanie dostosowanej do ich produkcji. – mówi Gianfranco Carbonato, prezes Grupy Prima Industrie. Prima Power tworząc własny rezonator światłowodowy zapewnia jeszcze większe możliwości integracji swoich maszyn ze źródłami laserowymi, jednocześnie dostosowując je do określonych potrzeb. To również stworzenie jednej głównej jednostki, która obsługuje cały system wycinania i zapewnia współpracę z serwisem dla jeszcze większego komfortu Klientów. Od tego momentu maszyny wyposażone w technologię fiber produkowane są w całości przez Prima Power.

Inteligentne oprogramowania

Nowoczesne technologie laserowe, aby spełniały swoje zadanie muszą zostać przystosowane do odpowiedniego źródła zarządzania, czyli do specjalnego oprogramowania. Obecne software’y są na tyle inteligentne, że już przy niewielkiej pomocy operatora są w stanie dopasować parametry np. do cięcia konkretnego detalu, w zależności od rodzaju materiału.  Jednym z przykładów tego rodzaju oprogramowania jest Tulus Mups, czyli Osobisty Asystent Użytkownika Maszyny. Umożliwia on operatorowi zdalne zaznajomienie się z funkcjami maszyny w zakresie czynności wykonywanych ręcznie. Natomiast NC Express to zautomatyzowane i zintegrowane narzędzie do zarządzania maszynami Prima Power. Może być on wykorzystywany do rozkładania modeli 3D do codziennego przetwarzania danych ERP czy importowania rysunków.

Jedną z głównych przyczyn wdrażania nowoczesnych technologii laserowych do obróbki precyzyjnych elementów w branży przemysłowej jest redukcja zanieczyszczenia podczas procesu produkcji oraz oszczędność energii i co za tym idzie – kosztów wytwarzania. Ważne jest to, że nowoczesne systemy laserów są przyjazne dla środowiska, co w parze z dokładnością zapewnia pożądany efekt dla każdego nowoczesnego przedsiębiorstwa. Zatem każdy, któremu zależy na zwiększeniu wydajności swojej produkcji doskonale wie, że musi zainwestować w automatyzację czy komputeryzację – jednak to nie wystarczy. Aby osiągnąć konkurencyjność na rynku musi postawić na nowe inteligentne technologie. Takie działanie nie tylko przyniesie wymierne korzyści ekonomiczne, ale co ważne poprawi pozycję rynkową firmy.