Témata
Reklama

Efektivita produkce a laserové technologie

Lasery mají svou nespornou výhodu v nízkých provozních nákladech. A také ve snadnosti přípravy a zadávání dat do výroby. Nízké provozní náklady hovoří o jejich aktuální spotřebě během výroby. Vzhledem k tomu, že potřebují standardní příkon nižší než mikrovlnka nebo varná konvice, stává se energie zanedbatelnou položkou.

Spotřebním prvkem je u CO2 laserů při pálení nekovových materiálů pouze náplň CO2 trubice. Podle zkušeností vyjde průměrného uživatele její obnovování v závislosti na využití ve výrobě na 15 až 40 tisíc korun za rok.

U vláknových laserů používaných k řezání kovů je situace s elektřinou podobná. Není zapotřebí speciálních rozvodů a příkony samostatného obvodu běžně dostačují. Vláknový zdroj, který zde vyvolává energii na pálení, vydrží ve výrobách v řádu let a nelze předpokládat, že by ho uživatel spotřeboval i při náročném provozu dříve než za tři roky – u běžných jednosměnných provozů se doba výrazně prodlužuje. Největším nákladem zde jsou asistenční plyny. Ty tvoří primární náklady, které je nutné počítat. Vždy se vychází z nákladů na 1 m řezu vzhledem k typu a tloušťce materiálu a komplikovanosti aplikace, která je nejčastěji řezána (množství zápalů, tedy nutnosti začít nový řez, na běžný metr). Laicky řečeno, řežeme-li obdélníky či kružnice, je zápal jeden. Pokud je výrobkem mříž, je zápal v každém vnitřním tvaru, který má být vyříznut. I tak je však u kovových materiálů do tloušťky cca 2 cm vláknová technologie bezkonkurenčně nejefektivnější a nejekonomičtější.

Reklama
Reklama
Reklama
U značicích (značkovacích) popisovacích laserů určených k popisu finálních produktů je jejich náročnost na provoz minimální. Snadná obsluha ve spojení se zdrojem s životností kolem 80 000 pracovních hodin dovoluje jejich užití prakticky v jakémkoliv provozu. Jedinou potřebnou přípojkou je elektrická zásuvka na 220 V, žádné technické plyny nejsou pro provoz stroje vyžadovány.

Problém s efektivitou nastává u nevhodné kombinace typu laseru a zpracovávaného materiálu a jeho tloušťky. Například standardní CO2 laser na nekovové materiály doplněný speciální hlavou s možností zavedení kyslíku umí řezat i kovy. Toto řešení je však natolik neekonomické, že se vyplatí pouze firmám, které kovy řežou opravdu doplňkově a pořízení samostatného stroje pro ně nemá význam.

Efektivita používání laserů vzhledem ke zvýšení produktivity práce

Lasery umožňují při většině aplikací minimalizaci odpadu – díky svému softwaru dokážou samy optimalizovat rozložení výrobků na desce, dokážou využívat i výřezový odpad k výrobě produktu. Například při výrobě podložek pro šrouby metodou výseku je celá vnitřní část odpadem, ale laser umí vnitřní část využít k vytvoření podložky s nižším průměrem, tedy nařezat mnoho soustředných kružnic, z nichž každá je využitelná.

Častým požadavkem zákazníka je vyřešit změny ve výrobě, kde dříve byla běžná zakázka v řádu desítek až stovek tisíc kusů. Dnešní praxe ukazuje na sice větší množství zakázek, ovšem série se pohybují spíše ve stovkách, maximálně tisících kusů. Pak je nutné neztrácet čas ani náklady na přeprogramování stroje. A zde je laser nenahraditelným pomocníkem, který při rychlosti srovnatelné s výsekovou formou může vyrábět při každém řezu jiný objekt. Každá vizitka může mít originální tvar, a přitom je možné ji během chvíle expedovat k zákazníkovi. Vše je pouze o zaslání správných křivek pro řez do stroje.

3D tisk je technologie, která rychle zaplavuje svět. V oblasti hobby a malosériového návrhářství je využitelná celá škála ekonomických typů 3D tiskáren s cenou od 15 do 100 tisíc Kč. Zde jsou horší parametry stability výrobku, estetického efektu, pravděpodobnosti dokončení tisku bez chyb. Ale to je pro značnou část populace za danou cenu více než dostačující – snadno získáte vámi navržený design například skleničky. A přijít na schůzku s obrázky, nebo s plastovým prototypem, kdy si můžete produkt přímo osahat, to už je velký rozdíl.

Samostatnou skupinou jsou profi tisky. Malosériová výroba a prototypy například pro olympijské sportovce (speciální vložky do bot), karoserie automobilů, díly motorů, kloubní náhrady, stavební dílce… Základna využití je zde nekonečná. 3D tisk přibližuje možnost originality do reality. Dokáže dělat nejen zkušební prototypy, ale i plnohodnotné produkty s vysokou stabilitou, pevností a přesností. Tedy s vlastnostmi, které předčí dosavadní technologie výroby.

Automatizace výroby je častým prvkem současné výroby větších firem. Implementace strojů do výroby je běžný proces. U laserové technologie je vzhledem k její rychlosti a přesnosti výroby snadné tyto implementace provést. Vždy však jde o individuální zadání konkrétního zákazníka. Tedy pokaždé o originál. Nic neřešitelného. Nejčastějším momentem protahování bývají tzv. měkké náklady. Tedy nutnost individuálního vývoje zapojení, úpravy softwaru, komunikace specialistů a tedy čas a platy všech, kteří se tomu věnují. A zde jsou náklady někdy výrazně vyšší, než je hodnota vlastního zařízení. Pokud má však automatika fungovat, je nutné, aby byla bezporuchová.

4ISP

Ing. Dagmar Smrčinová, Ph.D.

katerina.goroskov@bonmedia.cz

Reklama
Související články
Řezání trubek a profilů

Přestávají vám stačit pily? Následující tři řešení od 4ISP určená pro různé typy výroby mohou být vhodnou volbou.

Šetří lasery energii? Jak je to s lasery, ekologií a ekonomií?

Ekologie v průmyslu je téma, které se dnes velmi často probírá. Jedná se o mimořádně širokou problematiku, zahrnující úspory energií, eliminaci či alespoň snížení vzniku zdraví ohrožujících zplodin či omezení potřeby nebezpečných chemikálií v oblasti průmyslové výroby. V dnešním článku se na tuto problematiku podíváme z hlediska výhod a nevýhod jednotlivých laserových technologií, které se díky klesající ceně při zachování dobrých technických parametrů a nízkých provozních nákladů dostávají i do podniků s menším obratem a nižším počtem zaměstnanců.

Řezání materiálů s pomocí CNC laseru

Řezání, správně pálení materiálů pomocí laseru již dávno není žádnou technologickou novinkou a v dnešní době se tato technologie objevuje i v menších podnicích. Důvodem rozmachu tohoto způsobu zpracování je nenáročnost obsluhy, rychlost řezání a trvale klesající cena samotných laserových strojů.

Související články
Největší předváděcí centrum laserů a CNC strojů

Časům nakupování průmyslových strojů naslepo, bez osobního vyzkoušení a podrobné znalosti strojů, provozních nákladů a potřeb, již „odzvonilo“.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Využití laseru při dělení a značení materiálů

V odborných časopisech vycházejí celé řady článků na téma pokročilého použití laserových technologií v průmyslu. V praxi se však často setkáváme se zákazníky, kterým se nedaří získat základní informace o této problematice. Jaký typ laseru je vhodný na daný materiál? Jaký výkon je potřeba pro dělení desky o zadané tloušťce? Jaké asistenční plyny lze pro řez použít a jaké výsledky s daným typem plynu můžeme očekávat?

Využití laseru při dělení a značení materiálů

Jaký typ laseru je vhodný pro jaký materiál? Jaký výkon je třeba pro dělení desky o zadané síle? Jaké asistenční plyny lze pro řez použít a jaké výsledky s daným typem plynu lze očekávat? Jakým laserem značit a jakým řezat?

Výrobní laserové technologie

Výrobní laserové technologie lze dělit mnoha způsoby-, podle použitého výkonu, délky pulzu nebo interakce s materiálem. Nejjednodušší způsob rozdělení laserových technologií je do tří skupin: dělení a odebírání materiálu, spojování materiálu a úprava povrchu materiálu. Vzhledem k rozmanitosti využití laseru není toto dělení zcela jednoznačné a existuje několik dalších technologií, které se nacházejí mezi těmito kategoriemi.

Aktuální možnosti v laserovém svařování

Laserové svařování lze v dnešní době považovat za velice moderní technologii. Vysoké svařovací rychlosti, štíhlý svar a z toho plynoucí výhody jsou pozitiva, která umožnila začlenění této metody do progresivních výrobních technologií. Tento článek si klade za cíl představit aktuální možnosti laserových svařovacích technologií.

Fotonika - klíč k technologickému rozvoji

Vynález laseru, optických vláken a polovodičových optických součástek výrazně zvýšil význam využití optiky pro moderní technologie. Byl to také impulz pro rozvoj mladého vědního oboru – fotoniky –, který se zabývá vlastnostmi a metodami využití fotonů. Místem, kde si odborníci z těchto tří na sobě závislých oborů – optika, elektronika a fotonika – sdělují svá know-how a sdílejí své úspěchy, se každoročně stává nejvýznamnější světový veletrh optických a laserových technologií Laser World of Photonics. I letos jej koncem června na mnichovském výstavišti doprovázel světový kongres World of Photonics congress.

Laserová svařovací buňka, která promíjí nepřesnosti v plechu

Vstup do oblasti laserového svařování se stává snadnějším než dříve díky tolerantnímu laserovému svařování metodou FusionLine a balíčku pro náběh výroby. Nové konstrukční prvky a softwarové komponenty zjednodušují obsluhu.

Pokročilé metody laserového svařování

V současné době existují nové metody laserového svařování, které dále zlepšují základní metodu. V současné době existují nové metody laserového svařování, které dále zlepšují základní metodu. Podstatou nových metod je laserová hlava obsahující systém dvou vychylovacích zrcadel doplněných speciální optikou. Díky tomu lze laserovým paprskem velice rychle přebíhat v dané ploše. Svařování s touto hlavou se nazývá skenerové svařování. V provedeném experimentu byla demonstrována významná časová úspora při využití této metody oproti svařování běžnou svařovací hlavou vedenou robotem. Druhou metodou, opět využívající vychylování laserového svazku zrcadly, je svařování s rozmítaným svazkem. U této metody dochází kromě posuvové rychlosti k mikropohybu laserového svazku podél svařované trajektorie. Řízením parametrů mikropohybu můžeme měnit jak šířku závaru, tak i mikrostrukturu svaru, jak je opět předvedeno v rámci několika experimentů.

Obrábění laserem pro všechna odvětví

Od doby, kdy byl objeven a vyroben první laser roku 1960, se uplatnění laserů rozšířilo téměř do všech oborů lidské činnosti. Dnes se s lasery setkáváme téměř všude ? ve zdravotnictví, potravinářství, stavebnictví a logicky i ve strojírenství. Velice často se lasery uplatňují v procesech zpracování a obrábění materiálů jako výrobní nástroje. Oblibu si získaly díky svým schopnostem rychlého procesu obrábění, minimální hlučnosti, vysoké flexibilitě, minimálnímu tepelnému ovlivnění okolního materiálu a dalším.

Plošné brusky - vhodný doplněk vláknového řezacího laseru

Vláknové či CO2 lasery se v kovozpracujícím průmyslu objevují již mnoho let. Stejný druh výrobního podniku však využívá celou řadu dalších zařízení, kterými je rozřezaný materiál nadále zpracováván – ohraňovací lisy, závitořezy nebo zařízení zajišťující povrchovou úpravu po dokončení řezu. Zaměříme se na leštičky a povrchové brusky materiálu.

Deset let na trhu a nový dodavatel

Společnost 4ISP v letošním roce slaví již deset let na trhu. Na počest tohoto výročí uspořádala v centru Eurazio vernisáž výstavy technických exponátů pod záštitou Technického muzea v Brně. Žádná velká narozeninová party se však konat nebude. Firma svoje jubileum oslaví se zaměstnanci i zákazníky individuálně.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit