Témata
Reklama

Každá laserová technologie má svůj potenciál

Jaký je optimální laser pro zpracování materiálu a proč musí výrobci nabízet svým zákazníkům celou širokou paletu laserových technologií?

V blízké budoucnosti pravděpodobně nebude existovat „disruptive technology“, tedy nová laserová technologie, která nahradí všechny zdroje laserových paprsků. I v budoucnu bude používána široká paleta různých laserových technologií. Výrobce laserů proto musí zvládnout celý tento rejstřík a být schopen nabídnout svým zákazníkům relevantní technologie. Firma Trumpf proto sází na všechny laserové technologie a nabízí svým zákazníkům vhodný laser pro každou aplikaci v oblasti zpracování materiálu. Firma Trumpf je tak podnikem s širokým spektrem laserových technologií – od CO2 laseru přes Nd:YAG diskový, tyčový až k vláknovému laseru.

Reklama
Reklama
Reklama
Současný univerzální řezací stroj je založen na CO2 technologii.
Neexistuje jeden optimální laser pro zpracování veškerého materiálu. Každá technologie má svůj potenciál, který je nutné cíleně využít pro příslušnou aplikaci.

Nejlepší technologie?

Hlubší sledování aplikací ukazuje, že neexistuje jeden optimální laser pro zpracování veškerého materiálu. Každá technologie má svůj potenciál, který je nutné cíleně využít pro příslušnou aplikaci. Proto v laserové technice zásadně platí, že různé aplikace kladou různé požadavky na zdroj paprsků a výrobní systém.

Kdy diskový a kdy vláknový laser?

Vyšší výkony jsou a zcela jasně zůstanou doménou diskového laseru, který je správnou koncepcí pro průmyslové aplikace v oblasti vysokých multikilowatových cw výkonů. Disk je robustní modulární základnou, která umožňuje ekonomicky výhodně dosáhnout dobré až velmi dobré jakosti paprsku. Zde je do budoucna ještě skryt velký potenciál.

Vláknový laser je dobrou technologií především pro oblast nízkých výkonů do několika set wattů. Proto je vždy vhodný pro svařování a řezání v případech, kdy jsou požadovány velmi jemné obrysy u slabých plechů. Naproti tomu však diskový laser nabízí velmi dobré možnosti tam, kde by uživatel rád dosáhl krátkých a vysokých špičkových impulzních výkonů.

Zkušenosti společnosti Trumf i jejich zákazníků ukazují, že existují aplikace, které zvládne určitá technologie lépe než jiná. Především u silnějších plechů pevnolátkový laser s vlnovou délkou 1 µm nemůže na rozdíl od 10 µm CO2 laseru z fyzikálních důvodů optimálně řezat.

Současný univerzální řezací stroj je založen na CO2 technologii také proto, že u CO2 laseru jsou z důvodu desítek let používání značně větší zkušenosti s řezáním a hlubší znalosti procesu. Pokud by chtěl uživatel řezat výlučně slabé plechy a fólie, může pro něj být z důvodu vyšší rychlosti zajímavý pevnolátkový laser.

Požadavky pro efektivní řezání laserem

Proces řezání musí být velmi intenzivní a uživatel vyžaduje možnost strojem flexibilně zpracovávat nejrůznější plechy, a to i v malých dávkách. Proto musí laserové řezací zařízení umožňovat použití velmi širokého spektra způsobů zpracování. Kromě toho musí laser uživateli zaručovat vysokou bezpečnost procesu. Je také důležitá dostatečně velká řezná mezera, aby mohly být součásti spolehlivě odděleny.

Mohlo by se zdát, že kdo chce být při zpracování plechů flexibilní, použije pouze CO2 laser. Tak jednoduché to přece jen není. Význam pevnolátkových laserů bude i u flexibilního zpracování plechů vzrůstat. A to nejen u řezání, nýbrž především u svařování. Laserové svařování je v rostoucí míře považováno za ekonomicky účelný doplněk procesního řetězce u plechu – převážně u spojování slabých až středně silných plechů 0,6 až 6 mm. Zde jsou vhodné pevnolátkové lasery především pro možnost jejich zapojení do sítě.

Pro způsoby svařování, které vyžadují vysokou jakost paprsku při výkonech v multikilowattové oblasti, například dálkové svařování v automobilovém průmyslu nebo úzké a hluboké svary, jsou však správným konceptem diskové lasery, např. typové řady TruDisk.

Důvody jsou především technické: U diskového laseru zůstává – na rozdíl od vláknového – hustota energie uvnitř rezonátoru i při vysokých výkonech daleko pod kritickou mezí destrukčního zdroje laserového média. Díky konstrukci, která zabezpečuje odolnost vůči zpětnému odrazu záření, se uživatel diskového laseru nemusí obávat výpadku zdroje záření, dochází-li ke zpětnému odrazu od součásti. Diskový laser proto umožňuje lepší využití zařízení, a tím poskytuje zřetelně vyšší produktivitu.

Na jaké technologii bude založen laser budoucnosti?

Klíčovou technologií blízké budoucnosti je nepochybně dioda. Diodou čerpaný pevnolátkový laser, avšak také diodový přímý laser budou podle našeho názoru hrát stále důležitější roli. Dioda se tak stane centrálním prvkem všech laserů. Přesněji řečeno, je jím již dnes.

Rozhodující je proto získat potřebné kompetence u tématu dioda. Důležitými hesly jsou polovodičová technika a konečná úprava. Zde vytváří firma Trumpf již řadu let potřebné know-how, aby byla i v budoucnu na poli technologie průmyslových laserů a laserových systémů mezi vedoucími společnostmi.

Jens Bleher

Trumpf

marek.svoboda@cz.trumpf.co

www.cz.trumpf.com

Reklama
Vydání #10
Kód článku: 81030
Datum: 08. 10. 2008
Rubrika: Trendy / Spojování a dělení
Autor:
Firmy
Související články
Laserová technologie Platino pro každého

Nová verze fiber laseru Platino od italského výrobce Prima Power je jeden z nejúspěšnějších produktů z celého portfolia společnosti. 2D laser postavený na více než konsolidované platformě ze syntetického granitu má na kontě více než 2 000 instalací po celém světě. Stroj byl vybaven a aktualizován důležitými technologickými inovacemi, které přispívají k tomu, že je ještě rychlejší, spolehlivější a produktivnější.

Harmonizace ve svařování

Mezinárodní harmonizace norem a pravidel pro svařování je důležitá z mnoha důvodů. Primárním důvodem je skutečnost, že svařování je považováno za "zvláštní proces" (EN ISO 9001), při kterém nelze zcela zjistit jakost po skončení procesu inspekcí, ale jakost musí být sledována před i v průběhu celého procesu svařování.

Nová generace polovodičových laserů s diamantovým sendvičem

Vědci z univerzity ve Stuttgartu ukázali cestu pro novou generaci polovodičových laserů. Tyto mají být zejména výkonnější a použitelné v nových oblastech. Lasery jsou založeny na diamantovém sendviči.

Související články
Autogen, plazma či laser?

Ať ve strojírenském, elektrotechnickém, potravinářském, chemickém či důlním průmyslu, nebo ve stavebnictví, zemědělství a mimo jiné také při výrobě dekoračních předmětů, tam všude nacházejí uplatnění CNC stroje pro termické dělení materiálů.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Oscilující paprsek laseru pracuje přesněji

Univerzálním nástrojem naší doby je laser, kterým je možné bezdotykově opracovávat téměř všechny materiály. Ještě lépe a přesněji se podaří materiály řezat nebo gravírovat, když paprsek laseru kmitá.

Metody spojování využívající principy plastické deformace

Součástí automobilů je množství nejrůznějších dílů, k jejichž výrobě se používají různé technologické procesy a široké spektrum materiálů. Technologie jako svařování, lepení a mechanické spojování jsou obvykle používány ke spojování jednotlivých dílů během montáže automobilu. Ačkoliv je technologie svařování velmi rozšířená, může svou podstatou ovlivňovat celkovou kvalitu spojovaných částí, jejich přesnost a spolehlivost. Vynaložená energie a síla potřebná pro spojování je při použití lepení nebo mechanických spojů vždy nižší než při svařování. Přitom stále rostou požadavky na vyšší stupeň deformace, produktivitu práce a na nižší náklady spojovacích operací.

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.

Řezání vysokým tlakem

Pro řezání drobných a kompletních tvarů kombinovaných (složených) materiálů nebo oceli používá řada podniků řezání vysokoenergetickým kapalinovým paprskem s abrazivem. Na trhu jsou nyní nabízeny tři rozdílné stroje, od základního modelu až po vysoce rychlostní variantu.

Revoluce ve svařování laserem

Nejnovější technologie firmy Trumpf BrightLine Weld pro pevnolátkové lasery umožňuje svařování s nízkým rozstřikováním při rychlostech pohybu, které lze v dnešní době dosáhnout pouze pomocí CO2 laserů. BrightLine Weld umožňuje svary s částečným průvarem pro svařence s přenosem síly nebo svary s úplným průvarem pro svařování trubek a profilů. Tato technologie umožňuje výrazné zvýšení produktivity a energetické účinnosti. Vysoce kvalitní svarové švy se projevují vysokou mechanickou pevností vyrobených dílů. Minimalizované rozstřikování snižuje znečištění obrobku, upínacích zařízení a rovněž optiky. Výsledkem je zkrácení prostojů stroje, méně oprav dílů, vysoká životnost pracovní optiky a následkem toho podstatné snížení nákladů.

Trhací nýty pro vysoké zátěže

Strukturální trhací nýty jsou ideální alternativou ke svařování nebo šroubovému spojení. Bezpečně a rychle se instalují a nabízejí značné výhody z hlediska smyku, tahu a dynamického zatížení. Použití strukturálních trhacích nýtů M-Lok při montáži rámů strojů a strojních součástí umožnilo firmě Zahoransky zkrátit jejich výrobní časy.

Tvoříme historii vodního paprsku

Každá investice do podniká je spojena s velkým očekáváním. Jistou dávku důvěryhodnosti ve správnou investice může dávat také historie firmy i samotné technologie. Technologie řezání vysokotlakým vodním paprskem Flow slaví v tomto roce již 50 let, resp. 40 let v případě abrazivního vodního paprsku.

Vplyv ochrannej atmosféry pri zváraní hliníkových zliatin

Ľahké neželezné kovy ako hliník, horčík, titán a ich zliatiny, ktoré sú používané najmä v automobilovom, leteckom a kozmickom priemysle, musia spĺňať vysoké a často protichodné nároky ako je napríklad dostatočná pevnosť pri zachovaní vysokej ťažnosti alebo dobrá korózna odolnosť. Inak povedané, využívajú sa tam, kde ich náhrada dostupnejšími materiálmi nie je možná. Na zváranie materiálov z ľahkých neželezných kovov je potrebné použiť takú technológiu zvárania, ktorá bude ich vlastnosti degradovať čo najmenej. Celý rad štúdií a doterajších praktických skúseností ukazujú, že väčšina problémov vznikajúcich pri konvenčnom zváraní oblúkovými metódami môže byť potlačená použitím laserového lúča.

Inovovaná fiber laserová centra

Dnešní výrobci plechových dílů vyžadují vysoce flexibilní, efektivní a inteligentní řešení. Nové inovace ve výrobě vláknového laseru Prima Power byly navrženy a vyvinuty tak, aby splňovaly tato očekávání. Platino Fiber Evo je nejnovější verzí platformy Platino s více než 2 000 instalací po celém světě, vylepšenou o důležité technologické inovace.

Nové úkoly v technologii vodních paprsků

Jednou za dva roky pořádá Oddělení desintegrace materiálů Ústavu geoniky Akademie věd ČR konferenci o technologii vysokorychlostních vodních paprsků. Letos organizátoři pro své setkání vybrali nádherné a inspirativní prostředí Lednicko-Valtického areálu, zapsaného do seznamu světového a kulturního dědictví UNESCO. V pořadí již pátá konference této série přitáhla pozornost mnoha zahraničních a tuzemských odborníků.

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