Vývoj laserových technologií se u technologií tváření promítá hned v několika směrech. Dají shrnout do oblastí, kde laser působí jako přímý výrobní nástroj nebo jako prostředek, který dopomáhá k snadnějšímu a kvalitnějšímu průběhu některých klasických tvářecích technologií. Laser tak řeže plechy a profilové díly, z nichž se dá na automatické lince sestavit i tvar 3D, uplatní se při zpracování různorodých plechových přístřihů, obecně označovaném jako technologie Tailored Blanks a Tailored Tubes, při tváření s předehřevem materiálu, ohýbání plechů z křehkých materiálů či tváření rotačních symetrických dílů. mnoha různých postupů je zajímavé např. tváření přesných dílů pro mikroelektronické systémy. Na základě principů různé absorpce a transparentnosti paprsku laseru u odlišných materiálů lze docílit ohřevu tvářeného materiálu i v uzavřeném tvářecím nástroji nebo využití pulzních laserů k vytváření tlakových rázů na povrchu tvářených materiálů s přetvárným efektem obdoby kuličkování materiálů. Mezi technologie tváření se v určitém smyslu dají zahrnout i technologie při vytváření 3D modelů nebo i výrobků cestou skládání vrstev za podpory laseru. Častou aplikací laseru u tvářecích technologií je ohřev tvářeného materiálu, kde dochází pak k jeho efektivnějšímu zpracování a navíc laserový předehřev příznivě působí na strukturu tvářeného materiálu. Svým charakterem je tento způsob využití laseru obdobný laserovému předehřevu těžkoobrobitelných materiálů u technologií obrábění. Vhodným příkladem při tváření je pak nasazení laseru u metody rotačního kovotlačitelství – rotačního tlakového tváření symetrických dílů, především pak dílů z obtížně tvářitelných materiálů. Uplatněním této technologie se zabývají např. ve Fraunhoferově institutu IPT, kde dosáhli řady pozoruhodných efektů. Laserovým ohřevem jinak mechanicky tvářeného dílu tu docílili až 40% snížení požadavku na hodnotu přetvárných sil. Celý proces, kde teplota místního ohřevu dosahuje až 700 °C, je navíc vhodný rovněž u materiálů, které by jinak při tváření zastudena vyžadovaly rekrystalizačního žíhání. Zkoušely se zde materiály jak z jakostních ocelových slitin, tak i slitin Ti a Ni nebo i slitin Al, s jejich nepříznivou tendencí ke změně pevnosti po běžném tváření zastudena. Snížit přetvárné síly je možné pomocí laserového předehřevu také v běžné sériové produkci u klasických vysekávacích automatů. Tímto způsobem je vybaven např. razicí a vysekávací lis Boschert Compact 750x1500 CNC, kde se na prováděné úpravě a testech podílely firmy Laserline, NAF Stanz- und Umformtechnik a Mate Precision Tooling. Úspěšnost postupu dokumentovaly např. na tváření mikroozubení pro mikropohony z jinak těžko tvářitelné hořčíkové slitiny AZ 31 (průměr převodového kolečka 5 mm, 36 zubů, tloušťka plechu 0,5 mm). Předehřev byl veden přes matrici ke spodní straně plechu. Vedle kvalitativních výsledků testu, dosažení struktury materiálu bez trhlinek se tady prokázala i možnost vhodnějšího zpracování vysokopevných a křehkých materiálů. Technologie kuličkování je propracována zase v Institutu laserové techniky ILT. Požadavkem pro její úspěšnost je dobrá absorbce záření laseru v povrchové vrstvě tvářeného materiálu. Při ní dochází v ns intervalech k místnímu odpařování povrchové vrstvy polotovaru a indukci plazmy s následkem vytváření tlakových rázů na povrch polotovaru a při překročení meze kluzu materiálu k jeho plastické deformaci obdoby kuličkování. Opačně při už v úvodu zmíněné technologii tváření dílů pro mikroelektronické systémy využili v ILT transparentnosti materiálu vůči laserovému paprsku. Uplatnění safírové vložky přímo v rámci tvářecího nástroje umožňuje ohřev tvářeného dílu paprskem laseru, procházejícím tímto transparentním materiálem i v uzavřeném nástroji. Paprsek se dá úzce směrovat na přetvárnou zónu, kde příznivě ovlivňuje tvářitelnost materiálu. A na závěr této krátké exkurze o využitelnosti laseru pro technologie tváření zastavme se ještě u technologie hydroforming – tváření vnitřním přetlakem kapaliny, užívané pro stavbu trubkových a profilových dílů, kde se ve značné míře a v různém stadiu rozpracovanosti tvářených dílů využívá i laserových technologií. Smysl užití laseru tady vystupuje do popředí při zpracovávání materiálů optimální pevnosti a tloušťky od úvodních přístřihů až po vytváření profilových dutých částí. Přitom u výchozích polotovarů může jít o skruženou tenkostěnnou trubku z jednoho přístřihu materiálu s podélným svarovým švem, o trubku svařenou ze dvou vytvarovaných různorodých materiálů a tedy s dvěma podélnými švy nebo o trubky z různorodých materiálů, svařených příčnými švy. Naprostou novinkou je tu tváření i hybridních profilů, laserem čelně pájených různorodých materiálů, tak jak se podařilo např. v IPH Hannover při spolupráci s LZH u trubkové kombinace ocel a hliník. S ní se počítá v budoucnu především pro hmotnostně lehčí konstrukce skeletů automobilových karoserií. Průběh lisování, tvářitelnost a další vlastnosti výsledného dílu jsou pak do značné míry určovány materiálovými a geometrickými vlastnostmi výchozího polotovaru, u daného hybridu tváření probíhalo bez jakéhokoli poškození spoje trubkových dílů. /jš/
