Témata
Reklama

Leštění povrchu laserem

28. 04. 2008
(Selective Laser Coating Removal)

Ke všem těmto postupům odstraňování vrstev nebo čištění povrchu se většinou používá pulzních laserů s mikrosekundovou, případně i nanosekundovou délkou trvání paprsku, kdy jeho absorbcí v povrchové vrstvě a odpaření nežádoucích částic, nemůže ještě dojít k tepelnému ovlivnění struktury základního materiálu. Energií pulzu paprsku, jeho délkou a pohybem samotného laseru je možné ovládat hloubku odpařované vrstvy i průběh celkového rozsahu úpravy. 

Od technologie čištění má leštění laserem přece jen ale některé odlišnosti. Spočívá v přetavení sice také tenké povrchové vrstvy (≤ 100 µm) ale s cílem jejího povrchového leštění a vyhlazení za působení povrchového pnutí. Většinou jde o leštění kovových materiálů, zvláště pak nástrojových ocelí za použití pevnolátkových Nd:YAG a Nd:YVO4 laserů. K určitým procesním odlišnostem dochází za provozu těchto laserů buď v trvalém nebo pulzním režimu, kde při pulzním vedle přetavení vrstvy se částečně nejvyšší nerovnosti povrchu odpaří. Laserovým leštěním se dosahuje výrazného snížení drsnosti obráběných povrchů s Ra 1 - 3 µm na přibližně Ra 0,1 až  0,2 µm, bezdefektního povrchu a povrchu bez mikroskopických zbytků lešticích prostředků, což bývá obvyklé při mechanickém leštění. Výhodou je i možnost selektivního leštění ploch a možnost vícestupňového procesu, po ekonomické stránce vyšší produktivita procesu a možnost jeho automatizace. Dobrých praktických výsledků se s laserovým leštěním dosáhlo např. u tvářecích nástrojů a forem při zpracování plastů, pryže nebo skla. Přetavená vyleštěná povrchová vrstva u takové nástrojové oceli (ozn. 1.2343) dosahuje tvrdosti 60 HRC a je bez trhlinek. Pokud je třeba dojít ještě k vyššímu snížení drsnosti, než kterého se dosáhne samotným laserovým leštěním, lze postup laserového leštění považovat za základní a v hybridním procesu ho kombinovat s dodatečným krátkým manuálním postupem a dosáhnout tak drsnosti povrchu Ra až 0,05 µm.

V Německu, kde se rodí většina průmyslových laserových technologií, je hledání vhodné laserové metody leštění povrchu námětem projektu Polar, podporovaného Spolkovým ministerstvem pro výzkum a vzdělávání BMBF. Nositelem úkolu je Forschungszentrum Karlsruhe a předním realizátorem úkolu pak Fraunhofer Institut für Lasertechnik ILT, kde za spolupráce některých dalších organizací byl vyvinut i automatizovaný postup leštění za užití laseru, laserového skeneru a systému řízení s napojením na data CAD/CAM. Za základ využívá provedení frézovacího centra firmy Hemrle, kde jsou vestavěné všechny nutné další prvky systému, včetně pracovní komory, kde k leštění povrchu může dojít pod ochrannou atmosférou pracovního plynu, bránící oxidaci leštěného povrchu. Na úkolu se podílí i firma EdgeWave s vývojem pevnolátkových „slab" laserů  (jejich krystal má deskovou formu, oproti válečkovité formě u klasických pevnolátkových laserů, což dává dobrou možnost chlazení) s kvalitou laserového paprsku vhodnou i pro leštění velmi jemných, filigránských dílů. V konkrétním řešení sytému je použit „slab" laser Nd:YVO4 o stálém výkonu 150 W.

Leštění laserem není metodou, určenou ale jen pro kovové materiály. Dobrých výsledků se dosáhlo při leštění pulzním laserem u titanových implantátů, např.u materiálu TiAl6V4, kde kromě vynikající jakosti povrchu s drsností Ra 0,08 µm se dosáhlo i vynikající povrchové biokompatibility. Vděčným materiálem pro leštění laserem je i sklo, zvláště díly optických systémů. Tady je z hlediska absorpce paprsku laseru vhodnější používat CO2 laserů. Je však třeba dávat pozor na to, aby nadměrným tepelným působením laseru nedošlo k poškození geometrie povrchu leštěné čočky. V Laserzentrum Hannover vyvinuli proto při potřebě laserového leštění vysocepřesných asférických čoček hybridní laserovou metodu s předehřevem celé čočky vysokofrekvenčním mikrovlnným zářičem. Předehřev snižuje při působení laseru a následném chladnutí povrchu teplotní gradienty a zabraňuje tak jak změnám struktury materiálu, tak i narušení geometrie povrchu. Postup probíhá automaticky s řízením přes pyrometr.

autor: Šmíd

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Firmy
Související články
Precizní zemědělství a nástup umělé inteligence

Digitalizace a technologické inovace stále více promlouvají do zemědělství. U precizního zemědělství můžeme v letošním roce očekávat výrazný nárůst popularity a implementace. Zemědělci budou také více využívat Internet věcí)a můžeme se těšit i na nástup umělé inteligence. Ta se bude prosazovat nejen u monitorování, postřiku či sklizně plodin či u systémů pro předpověď, optimalizaci a řízení zemědělských procesů. 

Vítkovické slévárny nadále fungují

Ostravská společnost Vítkovické slévárny, která je od listopadu v insolvenčním řízení, pokračuje ve výrobě a hledá investora. To jsou hlavní předpoklady proveditelnosti připraveného reorganizačního plánu. Firmě se podařilo zatím zachovat nejen stěžejní výrobu válců a jedinečné know-how, ale také obchodní vztahy a zaměstnanost.

Dalších 17,5 miliardy korun z Národního plánu obnovy

Evropská komise vydala kladné předběžné hodnocení splnění 28 dílčích milníků a cílů. Po schválení členskými státy Evropské unie tak Česká republika obdrží dalších více než 17,5 miliardy korun ve formě grantů z celkové částky 228,4 miliardy korun z Národního plánu obnovy.

Související články
Dukovany se připravují na šedesátiletý provoz

V průběhu roku 2024 energetici postupně zvýší výkon všech čtyř výrobních bloků Jaderné elektrárny Dukovany o 2,3 %. Na konci procesu by výroba měla vzrůst o více než 300 000 MWh. Společnost ČEZ bude i letos do Dukovan masivně investovat, na další zvyšování bezpečnosti a modernizaci vynaloží cca 3,3 mld. Kč. Cílem je zajištění nejméně šedesátiletého provozu všech výrobních bloků.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Modernizace pražského Masarykova nádraží

Stavebním ruchem ožije v následujících třech letech pražské Masarykovo nádraží. Železniční dopravě slouží už více než 175 let, nyní projde největší proměnou ve své historii. Jeho kolejiště překlene unikátní platforma, která zkrátí přístup na nástupiště z okolních čtvrtí a současně nabídne novou odpočinkovou zónu přímo v centru metropole. Moderní podobu stanice ocení jak cestující v příměstské dopravě, tak brzy i ti, kteří se vydají vlakem na letiště. Dnes se uskutečnilo slavnostní zahájení prací, hotovo bude v roce 2027. Náklady dosáhnou 3,4 miliardy korun, významnou část pokryjí finance z EU.

Výstava Volty v Ostravě již podruhé

Výstavy a veletrhy se v Ostravě pořádají (v jiné podobě než dnes, samozřejmě) již od roku 1362, kdy král Karel IV. vydal ostravským měšťanům povolení pořádat dobytčí trhy. První pavilon pro skutečné výstavy a veletrhy se zde otevřel v roce 1958. Druhý ročník Elektrotechnické výstavy Volty.cz, kterou Ostrava zažila letos začátkem října, se hlásí k tradici technických výstav v Ostravě.

Implementace inovací napříč obory

Tradiční způsoby práce se mění zejména kvůli stále většímu zapojení moderních technologií a inovačních řešení. Mnoho odvětví se v současnosti nachází na prahu nové éry – dokazují to i nejnovější průzkumy. Podle těch se v Česku chystá v dalších letech investovat do digitalizace 53 % firem a do inovací až 65 %, nejvíce těch průmyslových. Slibují si od toho nejen jejich další růst a udržení kroku s dobou, ale také zvýšení efektivity a produktivity ve spojení se snížením nákladů. Budoucnost českých firem tedy spočívá v inovacích, níže uvádíme několik z nich z různých oblastí podnikání, které se nebály využít příležitosti a nabízí zajímavá řešení.

Premiéra skvostů na e-Salonu 2023

Přehlídka čisté mobility e-Salon 2023 bude opět prezentovat nejnovější modely a technologie. Pátý ročník, který proběhne ve dnech 9. až 12. listopadu v PVA Expo Praha bude co do množství vystavovaných exponátů a prezentovaných značek nejbohatší ze všech dosavadních ročníků. A také bude plný unikátů, které se v České republice představí vůbec poprvé.

The Best of Czech and Slovak Logistics

Návštěvníci MSV v Brně se mohou v úterý 10. října od 13 hod. v pavilonu P v sále P1 zdarma účastnit slavnostního vyhlášení výsledků soutěže The Best of Czech and Slovak Logistics 2022/23, které se uskuteční v rámci stejnojmenné konference zaměřená mimo jiné na trendy v automatizaci výroby a logistiky.

Ovce spoří náklady

Ovce místo sekaček na trávu ušetřily v posledních dvou letech americké společnosti Amazon statisíce korun za mechanizované sekání trávy v areálu distribučního centra v Panattoni Park Prague Airport I. Společnost B2 Assets, která zajišťuje správu budov a pozemků, proto nyní rozšířila stádo ovcí o další kusy. Celkem 23 ovcí čtyř různých plemen spásá jeden hektar zatravněné plochy v rozlehlém areálu. Tento tradiční způsob péče o krajinu přispívá k návratu ovcí do české krajiny a může pomoci také obnově vzácných rostlin. 

Skový nárůst dobíjecích stranic EV

Od roku 2026 musí být podle EU na každých 60 kilometrech páteřní evropské sítě dobíjecí stanice s minimálním výkonem 400 kW. O dva roky později má být pro nákladní automobily a autobusy dobíjení k dispozici každých 120 kilometrů. Česká infrastruktura je ale podle Ministerstva průmyslu prý již nyní nadprůměrná.

Zdvojnásobení FVE v ČR

Rozvoj obnovitelných zdrojů energie v České republice výrazně zrychlil. Zatímco na začátku roku 2022 bylo v České republice do sítě zapojeno okolo 50 tisíc fotovoltaických elektráren, v polovině roku 2023 je to už přes 130 tisíc fotovoltaických elektráren. Vyplývá to z dat, které za největší distribuční společnosti ČEZ Distribuce, PREdistribuce a EG.D poskytlo MPO České sdružení regulovaných elektroenergetických společností (ČSRES).

Korea-V4 Nuclear Universities Chancellors Forum

Začátkem července uspořádala KEPCO International Nuclear Graduate School (dále KINGS) v Soulu historicky první ročník Korea-V4 Nuclear Universities Chancellors Forum. Na fórum pořádané společností KINGS byli pozváni rektoři devíti jaderných univerzit ze všech zemí Visegrádské čtyřky, kteří společně diskutovali o navázání hlubší spolupráce v oblasti dlouhodobého školení personálu jaderných elektráren a podpoře vývozu korejských jaderných technologií.

Více než každé desáté nově prodané auto v EU je na elektřinu

Podíl EV na evropském trhu se zvýšil téměř o čtvrtinu původního podílu z minulého roku. Celý evropský trh s novými auty má ovšem stále vleklé potíže, alespoň ve srovnání s předcovidovým obdobím do roku 2019. Zatímco auta na elektřinu se čím dál silněji zabydlují v evropské flotile nových vozů, podíl dieselových motorů nadále klesá a společně s auty na benzín klesl meziročně o 3 %. Tím nová auta se spalovacími motory tvoří už jen těsnou většinu - necelých 53 %. Vyplývá to z aktuálních dat Evropské asociace výrobců automobilů (ACEA).

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