Témata
Reklama

LASER jako nástroj pro vysokorychlostní čištění

Hledání efektivních čisticích a preparačních technologií, které umožňují zvýšení produktivity, kvality povrchu nebo snižování vstupních nákladů na provoz, je již dlouho známým tématem. Laserové čištění představuje vysoce efektivní a ekonomickou alternativu ke konvenčním čisticím technologiím. Nevyžaduje žádná abraziva ani chemikálie, se kterými by bylo nutné patřičně zacházet, skladovat je a ekologicky likvidovat. Laserový systém je velmi šetrný k životnímu prostředí a umožňuje čistit bez aditiv a škodlivých zplodin. Všechny laserové jednotky jsou navržené jako průmyslová, prakticky bezúdržbová zařízení, která lze jednoduše a okamžitě používat nebo integrovat do výrobní linky.

Laserové čištění je velice přelomovou technologií, a to hlavně ve smyslu poměru nákladů a kvality s ověřenou a prokazatelnou dlouhodobou stabilitou. Šetří až 90 % nákladů v porovnání s dostupnými technologiemi a je několikrát prokázané, že se za rok zaplatí na provozních nákladech spojených s čištěním. Je velice efektivní a „zelenou“ technologií, která již získala několik významných environmentálních ocenění. Povrchy, které se doteď čistily v několika dlouhých cyklech, čistí laser bezkontaktně a šetrně k čištěnému materiálu na jeden přechod.

Reklama
Reklama
Reklama

Příprava povrchu před další aplikací

Při čištění laserem jsou z povrchu odstraněna povrchová znečištění či povrchové vrstvy, kterých se v jiných případech zbavujeme kombinací několika různých metod. Při interakci laseru je z povrchu odstraněna i vrstva oxidů, což umožňuje vytvářet přímé kovové spoje s dlouhodobou odolností. Velmi důležitou vlastností, která schází u konvenčních metod, jako je chemické čištění nebo tlakové čištění vodou, je neporušený základní materiál, který čistíme. Toto je obrovská výhoda u částí a povrchů, které je třeba neustále mezi produkcí čistit. Aplikace je využívána i jako preparační krok k technologickým procesům, jako je příprava styčných ploch pro lepení, odpaření bužírovaných materiálů při pájení drátů, parciální očištění povrchové vrstvy atd.

Detail očištěného povrchu

Lokální i plošné použití

Touto metodou je možné odstraňovat nečistoty nebo čistit vrstvy jak lokálně, tak i na velkých plochách, a to ve vnitřních i venkovních pracovních podmínkách. Laser je možné vybavit až 50m optickým vláknem, tedy dosáhneme i na místa ve výšce. Čištěním se s vysokou přesností odstraňují vrstvy v několika hloubkách. Se správným nastavením laseru je možné definovaně odstraňovat vrstvy – např. vrchní krycí vrstvy bez zásahu do hlubších struktur, a to jednoduše bez zakrývání neopracovávaných částí materiálu. Jednotlivé vrstvy nečistot, kovových nebo jiných nátěrů na rozdíl od podkladového materiálu dobře absorbují zaostřený laserový svazek, čímž dochází k jejich zahřátí a následnému odpaření z podkladu. Celý proces ablačního čištění je velmi rychlý a mimořádně šetrný k podkladovému materiálu. Čištění pobíhá kontinuálně v jednom kroku a nevyžaduje žádné pomocné chemické, abrazivní nebo mechanické metody dočišťování vrstev.

Laser je možné efektivně využívat hlavně v těchto aplikacích:
• čištění plastikářských a gumárenských forem
• odstraňování oxidů vzniklých z procesů v elektroprůmyslu
• příprava povrchu pro povrchovou úpravu
• odmaštění kovů před vytvářením spojů, pájením nebo svařováním
• selektivní odstranění antikorozních vrstev jako příprava pro sváření
• konečná úprava svarů – odstranění zbarvení
• strukturalizace a modifikace kovového povrchu
• odstranění činidel z plastů a kompozitních součástí jako příprava pro natírání a spojování
• odstraňování napařených vrstev po procesu pokovení a lakování
• čistění olejových nánosů v potravinářském průmyslu

Laserem lze efektivně čistit plastikářské a gumárenské formy.

Jak to celé funguje?

Laserový systém generuje ultrakrátké laserové pulzy, kterými odstraňuje nečistoty, aniž by porušil nebo tepelně ovlivnil podkladovou vrstvu. Parametry laserového svazku mohou být jednoduše přizpůsobeny geometrii opracovávané části, čímž lze odstranit nečistoty z vybraných částí bez nutnosti vykrývání.

Nejběžněji používané laserové zdroje jsou pulzní vláknové, Nd:YAG nebo TEACO2. TEACO2 lasery fungují na vlnové délce 9,6 μm až 10,6 μm, zatímco vláknové a Nd:YAG na vlnové délce 1 060–1 080 nm. Samotný laserový systém má velké množství podob od backpacku, který vypadá jako větší batoh a je velmi lehce přenositelný v terénu, přes stolní integrace, kde obsluha pracuje ručně nebo poloautomaticky s laserem, až po robotické 3D integrace, kde lze využívat možnosti robotického ramene pro očištění i velmi složitého 3D tvaru či jeho částí. Velmi častou podobou jsou také stacionární komory nebo vysokovýkonové ruční laserové systémy.

Integrace laserového systému pro ruční čištění

V současné době je možné dosáhnout již neuvěřitelných rychlostí čištění při vysoké kvalitě a perfektní čistotě. Např. při použití 1 kW zdroje je při čištění železa dosaženo rychlosti 15 000 mm2.s-1, rychlost čištění polakovaných kovů je až 29 000 mm2.s-1. Při této technologii není nutné chladit kovové materiály nebo formy. Laser čistí i při teplotě prostředí 70 °C, což významně zkracuje časové prodlevy ve výrobě.

Aplikovat lze nejen v průmyslu

Laserové čištění má svoje uplatnění i v čištění nekovových materiálů. Již dnes umíme používat laser při restaurování uměleckých děl nebo i pro čištění velkoplošných fasád. Díky extrémně krátké interakci laserového svazku s čištěným povrchem nedochází k narušení podkladového materiálu ani přirozeně vytvořených ochranných vrstev, ale pouze k odstranění oxidů, solí a dalších nečistot z povrchu. Díky jemnému nastavení výkonu laseru je možné od prachu a dalších nánosů vyčistit i barvené povrchy, a to bez narušení jejich původního zbarvení. Aplikace je vhodná na čištění bronzových soch, pískovcových soch či čištění ušlechtilých kovů a při jemné aplikaci laserového svazku lze čistit dokonce i látky a dřevo.


Pro zvětšení klikněte na tabulku

Existuje poměrně široké spektrum laserových zdrojů vhodných pro čištění, avšak technologie je poměrně nová a sofistikovaná, proto je vhodné při každé potenciální aplikaci provést testovací vzorky s optimalizací nastavení celého procesu. Standardně může tato evaluace trvat několik dní až týdnů.

Lascam systems

Karol Flimel

rerucha@lascam.cz

www.lascam.cz

Reklama
Vydání #1,2
Kód článku: 160141
Datum: 10. 02. 2016
Rubrika: Monotematická příloha / Spojování a dělení
Autor:
Firmy
Související články
Hromadná výroba? To nestačí!

Všichni jsme svědky nesporně se zrychlujícího vývoje vědy, techniky, ale i světového obchodu. Globalizace trhu vede k poptávce po rychle pracujících výrobních linkách a strojích vykazujících výjimečné výkony. Současně se stále častěji objevuje požadavek uspokojit poptávku na malé série výrobků, které se od těch masových odlišují.

Platforma pro edgecomputing a průmyslový internet věcí

Systém FIELD (FANUC Intelligent Edge Link and Drive) je platforma určená pro propojení provozních zařízení, která umožňuje rychlý a spolehlivý přístup k výrobním datům s cílem využít je k naplnění koncepce chytré, propojené výroby. Dovoluje realizovat edge computing, tedy shromažďovat a zpracovávat data přímo v provozu, nikoliv až v cloudu, a umožňuje tak činit rozhodnutí, která se týkají jednotlivých strojů a zařízení, mnohem rychleji než u cloudových aplikací. Přitom zůstává zachována možnost, nikoliv povinnost, předem zpracovaná data přenášet k centralizovanému zpracování v informačním systému podniku nebo v cloudu. Účelem je nejen monitorovat, ale i aktivně zasahovat do výrobního procesu ve smyslu regulační smyčky se zpětnou vazbou.

Od konstrukce strojů po parkovací věže

Mezi starší generací strojařů pravděpodobně není nikoho, kdo by neznal původem škodováka Josefa Bernarda z Jičína. Tento strojírenský nadšenec příští rok oslaví své sedmdesátiny. Před třiceti lety po odchodu z místního Agrostroje položil základy společnosti Vapos, která dává perspektivní práci patnácti desítkám lidí z Jičína a blízkého okolí.

Související články
Pod dvou letech opět na EMO do Hannoveru

Od 16. do 21. září 2019 se uskuteční 22. ročník největšího světového veletrhu zpracování kovů EMO. Megaakce se koná opět v Německu, které je po Číně a USA třetím největším trhem obráběcích strojů na světě. Veletrhu se účastní téměř 2 100 vystavovatelů ze 47 zemí světa. Z České republiky se očekává účast 28 firem na ploše necelých 1 700 m2. Na minulý veletrh v roce 2017 přijelo do Hannoveru z České republiky přes 2 200 odborníků.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Rodinné podnikání v přesné strojařině

Brněnská firma VKV Horák se zabývá konstrukcí, vývojem a výrobou přístrojové mechaniky, přípravků, jednoúčelových strojů, forem pro vstřikování plastů, lití polyuretanových dílů a vakuovému tváření plastů. S jejím zakladatelem, panem Zdeňkem Horákem, jsme si povídali o aspektech podnikání v českém prostředí, o vzdělávání, kvalitě škol, průmyslu budoucnosti.

IIoT: vize nebo realita?

Když Kevin Ashton koncem 90. let minulého století vymyslel název Internet of Things – IoT, česky internet věcí –, měl jako uživatele tohoto propojení „chytrých“ zařízení na mysli především lidi či jejich domácnosti a přístroje, které je obklopují.

Digitální řešení pro přesná broušení

Je Průmysl 4.0 pouhá vize? Touto otázkou zahájil generální ředitel společností Studer, Schaudt a Mikrosa Jens Bleher letošní výroční tiskovou konferenci v sídle společnosti Fritz Studer ve švýcarském Thunu. Odpověď přišla záhy – ne pro skupinu United Grinding.

Transparentní továrna usnadňuje přístup k datům z výroby

Před pěti lety prošel vrchlabský závod Škoda Auto kompletní proměnou z výroby automobilů na výrobu high-tech automatické dvouspojkové převodovky DSG. Samozřejmě musel být vymyšlen zcela nový layout všech jednotlivých výrobních úseků, důkladně byl navržen tok materiálu až do posledního centimetru a myšleno bylo již od počátku také na přicházející digitalizaci a éru Průmyslu 4.0. Postupné zavádění prvků moderní výroby později pomohlo k vyšší efektivitě. Dnes se namísto původního 1 000 převodovek denně vyrábí více než dvojnásobek.

Stříkání a lakování - trendy jsou nepochybné

Nutnost zvyšovat technicko-ekonomickou úroveň firmy je na denním pořádku. Inovace zvyšují podnikovou konkurenceschopnost, kterou lze spatřovat zejména ve flexibilitě, tvorbě přidané hodnoty, efektivnosti a kvalitě. Také v oboru povrchových úprav je trendem automatizace a robotizace.

Experimentální zařízení pro měření dynamického chování radiálního vodního čerpadla

Součástí nabídkového řízení velkých vodních čerpadel je i přejímací test zmenšeného modelu čerpadla, na němž jsou zákazníkovi předvedeny jeho hydraulické charakteristiky a současně jsou testovány reakční síly v čerpadle. Tyto údaje jsou velmi důležité pro finální dimenzování stavby vodního díla.

Rozšířená realita v údržbě a vozíky, které nepotřebují řidiče

O tom, že Průmysl 4.0 nemusí znamenat jen planá slova, jsme se přesvědčili v závodě Bosch Diesel v Jihlavě, kam jsme spolu s dalšími odbornými novináři byli těsně před prázdninami pozváni společností Toyota Material Handling.

Unikátní kombinace technologií v novém

Jedinečná kombinace dvou technologií přichází v novém hávu. Nové modely vysekávacích strojů Shear Genius obsahují nové funkce z technologie vysekávání použité na stroji Punch Genius, navíc je přidáno mnoho nových nápadů a strategií v technologii stříhání a automatizaci. Všechny tyto funkce dohromady poskytují uživateli vyšší produktivitu v kompaktním rozložení a designu.

Monitorování obráběcího procesu přináší přidanou hodnotu

Slovy Garyho Kinga z Harvardovy univerzity, zatímco dat je bezpočtu a je snadné je shromáždit, skutečná hodnota spočívá v tom, co s nimi uděláte.

CIMT je v Číně, Čína je na CIMTu

Při letošním ročníku došlo na CIMT k významné změně. Evropští i američtí vystavovatelé byli přemístěni z hal tzv. západních do východních. Proč, to se mi nepodařilo zjistit. V reportáži před čtyřmi lety jsem umístění evropských a asijských firem popisoval s notnou nadsázkou, a tak si tuto změnu vysvětluji po svém – vystavovatelé si přečetli mé zpravodajství z výstaviště?. Také platí, že není pavilon jako pavilon. Standardy úklidu v halách, stravovacích prostorech, na toaletách byly v pavilonech, kde byla německá a švýcarská expozice, bližší evropským zemím než asijským. A o tom je jedna z čínských mentalit – jaké standardy mají být, ty jim musejí být ukázány, resp. nadiktovány či nařízeny.

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