Témata
Reklama

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.

Nové potenciály při obrábění materiálů laserem odkrývá firma Reis Robotics s mimořádně výkonnými a přesnými laserovými roboty. Technika a koncepce těchto robotů umožňují použití CO2, Nd:YAG, diodových a vláknových laserů, např. při procesech kalení, svařování, řezání, povlakování nebo pájení.

Reklama
Reklama
Reklama
Nejčastěji se laser používá pro řezání.

Laserové svařování

Technologie svařování laserem se v mezidobí stalo zavedeným procesem. Na základě zdokonalených zdrojů laserového paprsku bylo možné zpřístupnit nové oblasti použití. Zvláštní oblastí použití je např. svařování plastů. Proces je rychlý a velmi efektivní, dosahující vysoké kvality. Rovněž švy svarů jsou opticky vzhledné. Dochází jen k malým deformacím konstrukčního dílu zkřivením nebo zborcením.

Řezání laserem

Díky vývoji nových materiálů, např. kombinovaných vláknitých kompozitů a speciálních ocelí, a také na základě větších úkolů zadávaných v oblasti jakosti byly na technologii laserového řezání kladeny nové požadavky. Vedení paprsku laseru ve firmě Reis Robotics integrovali přímo do ramene robotu, což umožňuje rychlé a flexibilní 3D obrábění a vysokou kvalitu i rychlost řezání u plastů a kovů. Výhodou u řezání laserem bezesporu zůstává fakt, že nevznikají žádné třísky, ani nedochází ke znečištění konstrukčního dílu. Nevznikají žádné reakční síly působící na konstrukční díl ani zařízení.

Nové možnosti spojování – pájení laserem.

Laserové kalení

Tento nový proce¬s umožňuje přetvářet materiály a na základě toho vytvářet nové vlast¬nosti povrchu obrobku. Během procesu kalení laserem dochází jen k malým deformacím zvířením a zborcením, nevytvářejí se žádné praskliny a trhliny, takže lze kalit okrajové vrstvy i u malých konstrukčních dílů.

Povlakování a nanášení laserem

Ve výrobě forem, nástrojů a nářadí je u nástrojů nutné znovu nanášet ma¬teriál v důsledku opotřebení, chyb při obrábění nebo změn konstrukčních dílů. Při použití laseru se dají snadno zhotovit 3D obrysy a přitom nevznikají žádná tepelná poškození. Naopak vznikají vysoce kvalitní povlaky a nanesené vrstvy. Laserem lze nanášet i například filigránové geometrické tvary a konečné obrysy.

Pájení laserem

Jako inovační proces otevírá lase¬rové pájení nové možnosti v tech¬nice spojování. Lze spojovat spáry ve viditelných oblastech, spojovat rozdílné materiály a přitom se přivádí jen malé teplo.

Obrábění laserem spojuje technologie robotů

Jako firma pro systémová řešení zhotovuje Reis Robotics kompletní laserové systémy pro obrábění materiálů. Robotové kinematiky zahrnují oblasti počínající různými roboty se sklápěcím ramenem přes hybridní roboty až po vysoce přesné laserové portály.

Patentované vedení laserového paprsku integrované do ramena robotů laserových systémů umožňuje napojení nejrůznějších laserových zdrojů a poskytuje vysokou flexibilitu při obrábění 2D a 3D konstrukčních dílů. Neustálou inovaci a další vývoj zajišťuje sesterská firma Reis Lasertec Aachen.

Laserová technologie nachází použití ve všech důležitých odvětvích. Zejména při obrábění plastů a kovů disponuje firma jedinečným know-how. To je zřejmé na základě více než 150 laserových zařízení realizovaných po celém světě.


Ukázky laserem zpracovaných součástek.

Hybridní laserové svařování

U této metody svařování laserovým paprskem se používá jako kombinovaný zdroj energie laserový paprsek a elektrický oblouk ve společném procesu spojování obrobků. Tímto způsobem se dají využít specifické výhody obou metod.

Hybridní svařovací hlava je tvořena laserovou svařovací optikou s adaptovaným hořákem pro svařování v ochranné atmosféře MIG/MAG. Kombinace těchto dvou zdrojů svařování zajišťuje stabilizaci a ohniskování obou elektrických oblouků. Tavná elektroda procesu MIG/MAG umožňuje překlenout větší rozestupy štěrbin, zvýšit tepelnou účinnost a rychlost svařování.


Robot Reis RV60-26FT s integrovaným vedením paprsku a hybridní svařovací optikou.

Příprava svaru se v porovnání s běžným laserovým svařováním zjednodušuje. Při svařování vysokopevnostní oceli se svařované díly na rozdíl od svařování elektrickým obloukem většinou vůbec nemusejí předehřívat. Díky velice lokálnímu a koncentrovanému přívodu energie je deformace svařovaných dílů podstatně menší než u všech ostatních svařovacích metod.

Schéma hybridní laserové svařování
Tvar svaru u různých metod

Výhody metody:

- v závislosti na aplikaci 3x až 10x vyšší rychlost svařování;
- možnost svařování větších štěrbin než u laserového svařování;
- až o 90 % nižší přívod tepla => snížená deformace svařovaných dílů;
- snazší příprava svaru;
- svařované díly se většinou nemusejí předehřívat;
- lepší únavová pevnost svaru při střídavém namáhání;
- možnost použití vysoce pevných materiálů => snížení hmotnosti svařovaných dílů.

Hlavní oblasti použití:

- svařování dílů z vysokopevnostní oceli pro vysoké zatížení,
např. výložníků jeřábů, čerpadel na betonové směsi atd.;
- lodní stavitelství;
- výroba kolejových vozidel;
- automobilový průmysl;
- obecné stavby z oceli, např. stavba hal a mostů;
- výroba nádrží, např. tlakových nádrží.

Optika pro hybridní laserové svařování

Společnost Reis Lasertec, která patří k holdingu Reis, vyvíjí, vyrábí a prodává zakázkovou a standardní optiku, komponenty pro vedení paprsku a bezpečnostní komponenty pro laserovou techniku. Optiku lze používat na laserových robotech společnosti Reis s integrovaným vedením paprsku i externě na standardních robotech.

Zkušební laboratoř

Na speciálním pracovišti zkušební laboratoře lze kvalifikovat proces hybridního laserového svařování pro různé aplikace svařovaných součástech. K dispozici jsou různé roboty, svařovací optiky a 8kW laser pro experimenty a malé série.

Michael Hubert

Reis Robotics

info@reisrobotics.de

Reklama
Vydání #1,2
Kód článku: 150143
Datum: 11. 02. 2015
Rubrika: Monotematická příloha / Spojování a dělení
Autor:
Firmy
Související články
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.

Od samuraje k robotice

Japonská společnost Yaskawa Electric Corporation v uplynulém roce oslavila 100. výročí od svého založení. Oslavy proběhly v prosinci i v české pobočce Yaskawa Czech.

Inovativní spojovací systémy předjímající budoucnost

Díky dlouhodobým, prověřeným zkušenostem se svařováním tradičních materiálů úspěšně uplatňovaným v automobilovém odvětví dokáže nyní firma Comau vyvíjet stále vyspělejší řešení a spojovací postupy zaměřené i na ty nejnovější materiály.

Související články
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.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
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.

Svařovací robot do malých prostor

Robot malých rozměrů Racer 999, ideální pro stísněné prostory, byl nainstalován do výrobní linky ve firmě, která se zabývá mechanickými postupy při výrobě dělených profilů pro montáž ložisek. Uvedená společnost potřebovala zvýšit produktivitu a účinnost svých procesů. Bylo třeba najít řešení v oblasti laserového svařování dělených profilů.

Virtuální buňky pomáhaly při návrhu linky

Použitím kloubových robotů a flexibilních rámových stanic navržených tak, aby zvládly pokročilé lehké materiály, pomáhá Comau vytvořit jeden z nejpůsobivějších automobilů Alfa Romeo: zcela nový model Giulia.

Jedině CO2 laser pro opracování plastů? Dnes už ne

Implementace a nahrazování mechanických střihadel funkčními celky s CO2 lasery je již dlouhou dobu etablovaný proces pro odstraňování vtokových soustav. Ale co když chceme výrobek z plastu kompletně opracovat? Zjednodušit tvar formy a snížit tak náklady ve výrobě? Musíme kupovat drahé 3D CO2 laserové celky? Není možné laserovou technologii integrovat do technologie stávající?

Automatizace není odpovědí na všechny otázky

Primárním cílem zavádění automatizace a robotizace je nejen zajistit více času, jak jsme si řekli v minulém díle, ale jejím účelem je také usnadnit lidstvu složité a zdraví škodlivé úkoly. Automatizace se nasazuje v oblastech stereotypní a nebezpečné práce. Motivací firem může být i škálovatelnost, maximalizace zisku a v neposlední řadě nižší počet lidských selhání. Tento díl našeho seriálu Fenomén automatizace se zamýšlí nad tím, proč, kde a jak automatizovat, a dalšími otázkami.

Moderní výukové systémy a laboratoře

O školství se traduje, že je velmi rigidní a rychlý rozvoj nových technologií lze jen velmi obtížně promítnout do současné výuky. Vše je ale nakonec hlavně o lidech. Jak se se současnými trendy v oblasti spojování materiálů vypořádává výuka na Ústavu strojírenské technologie na Fakultě strojní na ČVUT v Praze, a ne jen na to, jsme se ptali vedoucího tohoto ústavu docenta Ladislava Kolaříka.

Spolehlivé odstranění otřepů po pálení

Pardubická Obchodní společnost TVK se specializuje na zakázkovou výrobu přesných tvarových výpalků z plechu laserem, plazmou a autogenem. Díly po plynovém pálení standardně dodávají očištěné. Před necelými dvěma roky byl na odstraňování strusky a otřepů po pálení pořízen stroj Lissmac. "Stroj šetří čas, ale hlavně ruce pracovníků," říká jednatel společnosti TVK Pavel Tužil.

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.

Laserová i optická řešení a mnohem více

Pravidelné podzimní dny otevřených dveří uspořádala pro své současné i potenciální zákazníky koncem září společnost Lascam systems. Po tři dny mohli zájemci o laserové technologie navštěvovat showroom dceřiné společnosti Elya Solutions v Horních Počernicích, kde bylo v provozu více než sedm různých aplikací dceřiných i zastupujících společností. Jednotlivá stanoviště prezentovala široké portfolio aplikací a služeb, jež integrátorská společnost Lascam nabízí.

Prostor pro laserovou automatizace je stále obrovský

Česká společnost Lascam systems se zabývá zejména dodávkami laserových zařízení pro obrábění kovů a plastů. Byla včas u rozvoje moderních laserových technologií a dnes pomáhá firmám s integrací laserových aplikací do výrobních procesů. Podle slov obchodního ředitele společnosti Karola Flimela se považují spíše za dodavatele řešení než distributora jednotlivých zařízení a za největší výzvu považují složité inovativní projekty, které přinášejí nový způsob výroby.

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