Témata
Zdroj: Yamazaki Mazak

Od Einsteina po Optiplex Neo

Laserová technologie se využívá v různých oborech, od telekomunikací přes lékařskou péči až po měření. V posledních letech je využívána i pro nové aplikace, jako je například nanášení různých druhů materiálů, laserové kalení a řezání plastů vyztužených uhlíkovými vlákny (CFRP). Odhaduje se proto, že celosvětový trh s laserem dosáhne v roce 2024 hodnoty 16,9 miliardy dolarů a do budoucna se očekává jeho další růst.

Reklama

Historie laseru se začala psát v roce 1917, kdy slavný Albert Einstein obhajoval teorii stimulované emise. Na jejím základě pak Charles Townes a další vědci vynalezli maser (1954), jenž se stal základem pozdějšího laseru. První laserový paprsek se pomocí rubínových krystalů podařilo vygenerovat Theodoru Maimanovi. Základy využití laseru ve výrobě pak položil plynový CO2 laser, který v roce 1963 vyvinul indický fyzik Kumar Patel.

V následujících desetiletích se lasery prostorově zvětšovaly i zmenšovaly, rostl jejich výkon a snižovala se cena. Vzrostl také rozsah používaných materiálů i vlnových délek. Lasery tak pronikly jak do každodenního života na Zemi, tak i mimo ni.

Laserová technologie Mazak

Společnost Mazak se mezi prvními zaměřila na vývoj bezkontaktních/beznástrojových obráběcích strojů nové generace, tedy laserové technologie řezání. V roce 1984 spustila výrobu laserové 2D technologie na zpracování plochých plechů, o čtyři roky později již její Laser Path 50/100 3D umožňoval zpracování 3D tvarů. V roce 1999 následoval 3D stroj Fabri Gear 300 s 3D laserovou hlavou určený na zpracování trubek a konstrukčních materiálů.

Laser Path 4040, rok 1984. (Zdroj: Yamazaki Mazak)

V roce 2000 přibyly do portfolia společnosti i stroje využívající vláknový laser, jako např. model Optiplex 3015 Fiber, který byl poprvé představen právě ve zmiňovaném roce a v dnešní nabídce je již jeho třetí generace. Oproti laserům využívajícím CO2 nabízejí vláknové lasery vyšší produktivitu při zpracování vysoce reflexních materiálů a tenkých obrobků při nižší spotřebě plynu a elektrické energie.

Současné portfolio obsahuje i unikátní přímý diodový laser DDL, jejž má v nabídce, na základě svých patentů, pouze společnost Mazak. Díky tomu nabízí prémiový řezný výkon, vyšší účinnost pálení oproti standardnímu vláknovému laseru a vyšší kvalitu řezu zejména ve větších tloušťkách materiálu.

Novinky v portfoliu

Díky know-how v oblasti laserového zpracování, které nashromáždila během své více než 35leté historie, může dnes společnost Mazak nabízet rozsáhlý sortiment strojů pro 2D a 3D laserové zpracování. Jednou ze tří letošních novinek je 2D vláknový laser Optiplex 3015 Neo, jenž je určen pro formáty 1,5 m na 3 m. Tento nový model staví na zkušenostech předchozích typů Optiplex a Optiplex Nexus, a to na novém litinovém loži, které zajišťuje vysokou tuhost, přesné polohování a opakovatelnost s vysokými rychlostmi řezu.

Optiplex 3015 Neo. (Zdroj: Yamazaki Mazak)

Nezanedbatelnou výhodou je určitě příjemná výška stolu s velkou dostupností z boku či přední části stroje,“ doplňuje Petr Halm, Sales Engineer, Yamazaki Mazak Europe.

Vylepšením prošel i nový řídicí systém Mazatrol SmoothLx, jenž má velice intuitivní ovládání pro obsluhu a navazuje na inovativní řešení, jež je používáno na obráběcích strojích Mazak.

Nový řídicí systém Mazatrol SmoothLx má velice intuitivní ovládání pro obsluhu. (Zdroj: Yamazaki Mazak)

Největší předností stroje Optiplex 3015 Neo je však samotné řezání. Řada Neo přináší funkci ovládání průměru paprsku a spolu s ní i variabilní režim paprsku.

Průměr vláknového laserového paprsku je přibližně 1/3 průměru paprsku CO2 laseru a plocha průřezu vláknového laserového paprsku je přibližně 1/9 plochy průřezu paprsku CO2. To znamená, že hustota energie vláknového laserového paprsku na jednotku plochy je devětkrát vyšší než u CO2. Díky vyšší hustotě energie dokáže vláknový laser řezat tenký materiál rychleji než CO2 laser.

Mazak se proto zaměřil na vztah poloh kolimačních čoček a spolu s ním i na variabilní režim paprsku. V prvním případě změnou polohy kolimačních čoček lze zvětšit průměr laserového paprsku a prodloužit platnou ohniskovou hloubku. Z tohoto důvodu byla vyvinuta nová řezná hlava, na které jsou pozice kolimačních čoček programově měnitelné.

Reklama

Pálit rychle a efektivně

V druhém případě variabilního režimu paprsku vyvinul Mazak možnost korekce tvaru paprsku. Paprsek lze koncentrovat do centra, což je vhodné pro menší tloušťky materiálu. Pro větší tloušťky je však vhodnější mít energii vláknového laseru na vnější poloze, a to z důvodu pronikání zkapalněného materiálu. Tohoto tvaru je díky variabilnímu režimu paprsku snadné docílit a jedná se o unikátní technologii u vláknových laserů.

Kombinací těchto technologií dokáže Optiplex Neo pálit rychle a efektivně jak tenké plechy, tak větší profily, a stává se tím univerzálním strojem pro zákazníky, kteří tak nemusí dělit výrobu na více strojů. Stroj změnu režimu paprsku a úpravy ohniska provede automaticky během výměny tabulí a spolu s ní automaticky vymění případně trysku a nastaví se na novou zakázku bez nutnosti zásahu obsluhy,“ vysvětluje Petr Halm.

Tuto unikátní technologii nalezneme i na našem novém 3D laseru FG-400 Neo. Řada FG neboli Fabri Gear je s námi již od roku 1999 a za tuto dobu zvětšily stroje této řady své kapacity, aby pokryly poptávku trhu. Celosvětově se prodalo více než 500 těchto strojů. Menší ze sourozenců FG-220 obsáhne profily od průměru 20 mm do 220 mm, větší bratr FG-400 Neo je schopen pracovat s profily průměru 20 mm až 406,4 mm. Co se týká délkových rozměrů, tak se opčně model FG-400 Neo vyrábí s délkou nakládací i vykládací části 15 m.

Tuto unikátní technologii nalezneme i na našem novém 3D laseru FG-400 Neo. Řada FG neboli Fabri Gear. (Zdroj: Yamazaki Mazak)

Nová řada FG-400 Neo zůstala věrná ověřené litinové konstrukci lože a spolu se čtyřmi sklíčidly zabezpečuje co největší podporu materiálu. Pro tyto účely samozřejmě napomáhá automatické měření polohy materiálu, ať už délkové, či průměrové. Pro efektní výrobu lze stroj vybavit vyvrtávacím vřetenem, jež je schopno tvořit závity až M16, a to samozřejmě s možností zásobníků nástrojů. Řady FG disponují 3D řeznými hlavami Mazak, jež v ose A mají plnou rotaci a v ose B +/– 135° a právě díky těmto rozsahům je možné pálit různé profily typu C, L, H.

Model FG-400 Neo se opčně vyrábí s délkou nakládací i vykládací části 15 m. (Zdroj: Yamazaki Mazak)

Co je však stěžejní pro FG-400 Neo, je přívlastek Neo, tedy možnost variabilního režimu paprsku. Jak již bylo popsáno výše, tato funkce přispívá k efektivnímu pálení různých tlouštěk profilů.

Obě tyto novinky budou mít premiéru na hannoverském veletrhu Euroblech ve dnech 25.–28. října, kde je budete moci vidět naživo,“ uzavírá Petr Halm.


Umístění expozice firmy Yamazaki Mazak na MSV 2022:
pavilon P, stánek 101

Související články
Lasery nejvyšší kvality

Společnost Yamazaki Mazak Central Europe, s. r. o., jako přímý zástupce leadera trhu obráběcích strojů, laserů a automatizace značky Mazak, působí na českém a slovenském trhu již přes deset let, ale značka Mazak je známá našim zákazníkům mnohem déle. Nové technologické centrum u Prahy v Říčanech-Jažlovicích je pak v provozu od roku 2012.

Inovace: Změna úhlu pohledu

Určitě jste to zažili taky. Je večer, jasná obloha a vy vidíte, jak měsíc balancuje přesně na špičce věže kostela. Stačí ale malá změna úhlu pohledu a měsíc je jinde. Jaký je váš úhel pohledu na inovace ve strojírenství?

Průmyslové inženýrství a jednoúčelové stroje

Harmonický výrobní proces není jen iluze. Cest a možností, jak dosáhnout souladu ve výrobě, je i v současné nelehké situaci bezpočet.

Související články
VaVaI a průmysl: Aby know-how zůstalo ve firmě

Ryze česká společnost Lavat se sídlem v Chotuticích vyrábí a dodává přesné strojírenské součásti, vakuové zařízení a komponenty a také výrobky z oboru laboratorní techniky. A aby toho nebylo málo, intenzivně se věnuje vlastnímu výzkumu a vývoji, na který vynakládá více než 15 % z celkového obratu. Na zkušenosti s propojením vědy a výzkumu s oblastí průmyslu, tak aby bylo prospěšné oběma stranám, jsme se zeptali Ing. Tomáše Chaloupky, technického ředitele a vedoucího zdejšího výzkumně vývojového oddělení.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Pořádná špona je dnes věda

S obráběním, vrtáním pomocí nástroje začali pravděpodobně jako první už staří Egypťané cca 4 000 let před naším letopočtem, přičemž využívali tětivu luku – základ smyčcového soustruhu. Potom přišel středověk, dále Leonardo da Vinci a návrh prvního soustruhu… Technologie třískového obrábění ale v porovnání s dnešní dynamikou vývoje postupovala jen pomalu.

Stroje v pohybu: Velký ocelový krtek

Tentokrát se za pohyblivými stroji vypravíme pod zem. Představíme vám stroje, které dokážou účinně, rychle, bezpečně a bez použití trhacích prací prorazit tunel a zároveň postavit jeho ostění. Jde o plnoprofilové razicí stroje, označované zkratkou TBM (Tunnel Boring Machines). Česky se tento způsob ražby nazývá „technologie mechanizovaného tunelování“.

Názorové fórum odborníků

Využití laserů v průmyslu a logistice se neustále rozšiřuje. Je možné jimi například řezat, značit, navařovat, měřit, skenovat a mnoho dalšího.
K jaké činnosti využívá lasery ve výrobě vaše společnost? Případně, jaká laserová řešení nabízíte svým zákazníkům?

Přestaneme vyrábět a budeme tisknout?

3D tisk (AM – Additive Manufacturing) je obor, který přes svou krátkou historii překvapuje v mnoha ohledech – efektivitou, praktičností, flexibilitou... Jeho využitelnost jako technologie roste téměř exponenciálně, a přitom ale trochu utajeně.

Stroje v pohybu – Pražská mobilní zvonohra

Tentokrát vám představíme stroj veskrze zvláštní a jedinečný. Vlastně jde o hudební nástroj. Je to však takový nástroj, jehož schopnost hýbat se je jen velmi obtížně představitelná, i když má v názvu slovo „mobilní“. Je to totiž zvonohra, jejíž hlavní součástí je soubor 57 zvonů. Jen samy zvony váží dohromady bezmála pět tun, hmotnost celého nástroje je 12 000 kg. Takový kolos byste čekali spíš v mohutných zdech chrámové věže než na korbě nákladního automobilu.

Abeceda komunikace
(nejenom) pro strojaře,
Část 4. Přijímací pohovor bez stresu

Člověk je tvor společenský a komunikace je jeho stěžejní dovednost. Komunikujeme proto, aby se něco stalo. Aby se naplnil náš záměr. Ať už chceme někoho pobavit, poučit, informovat, nebo přimět ke spolupráci, potřebujeme, aby nám rozuměl. Cílem úspěšné komunikace je dosáhnout určitého efektu. Aby se tak stalo, musíme použít správný obsah, formu, ale i správné načasování. Hranice mezi úspěchem a neúspěchem je velmi často daná právě (ne)schopností komunikovat. Ve spolupráci s odbornicí na strategickou komunikaci Mirkou Čejkovou pro vás připravujeme seriál, který, jak věříme, bude inspirací pro zlepšení vašich komunikačních dovedností.

Stroje v pohybu – Slovenská strela po 85 letech jako nová

Letos na jaře se do podnikového muzea kopřivnické společnosti Tatra Trucks slavnostně vrátil opravený železniční motorový vůz M 290.002 „Slovenská strela“, který je od roku 2010 národní kulturní památkou. Tento čtyřnápravový vůz je zajímavý nejen tím, že dlouho držel rychlostní rekord při přepravě cestujících na pravidelné lince mezi Prahou a Bratislavou, ale také unikátním řešením pohonu.

Střídavě stejnosměrné názory na elektromobilitu, 9. a 10. díl: Jak se staví odborníci k e-mobilitě

V minulém díle našeho seriálu jsme dali prostor pověřenci ministra dopravy pro čistou mobilitu Mgr. Janu Bezděkovskému pro vyjádření se k jednotlivým problematickým aspektům, které s sebou přináší deklarovaný úplný přechod na elektromobilitu. V tomto díle jsme s podobnými otázkami oslovili odborné garanty našeho seriálu – prof. Macka a Ing. Morkuse –, již na ně velmi obšírně odpověděli. Zároveň tímto rozhovorem s odborníky, kteří náš seriál dozorovali, připomínkovali jednotlivé díly a motivovali nás k tvorbě dalších, seriál Střídavě stejnosměrné názory na elektromobilitu končí. Snad svůj účel – jímž bylo představit některé problematické stránky úplného přechodu na elektromobilitu a předložit je k další diskuzi – splnil.

Téma: technologie pro výrobu forem

Díly, součásti či výrobky, které spatřily světlo světa díky tomu, že byly vylisovány, odlity či vykovány ve formě, jsou doslova všude kolem nás. Forma je zařízení často velmi složité a komplexní a k její výrobě je potřeba řada špičkových technologií. Následující článek představuje některé z nich.

Kvalita v automobilovém průmyslu

Co znamená, když se řekne kvalita v automobilovém průmyslu? Proč se na ni tolik dbá zrovna v tomto oboru? To byly otázky, na něž odpovědi zazněly z úst odborníků v rámci webináře Kvalita v automobilovém průmyslu. Ten uspořádala 9. listopadu Česká společnost pro jakost.

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