V minulosti byly hlavními nástroji pro řezání kovů děrovací, stříhací a lisovací stroje. Zavedení zařízení pro řezání CO2 laserem v 80. letech 20. století zlepšilo kapacitu řezání a kvalitu hran. V roce 2010 však začaly CO2 technologii nahrazovat vláknové lasery, díky vyšší rychlosti, snadnějšímu použití a nižším provozním nákladům ve většině řezacích aplikací. Navzdory těmto výhodám byly CO2 lasery stále upřednostňovány pro řezání materiálů středních a vyšších tlouštěk z důvodu jejich výborné kvality. Nová technologie tvarování paprsku (Beam Shaping) společnosti Mazak má však za cíl překonat i poslední omezení vláknových laserů tím, že jim umožní vytvářet stejnou nebo lepší kvalitu hran jako CO2 lasery, a to bez ohledu na tloušťku materiálu.
Co je Beam Shaping
Jde o změnu rozložení výkonu laserového paprsku na materiálu kontrolovatelným a opakovatelným způsobem tak, aby bylo dosaženo nejlepších výsledků zpracování. Díky funkci Variable Beam Mode může obsluha, potažmo stroj, měnit tvar paprsku z malého plochého vrcholu až na velký „donut“, tedy kruh, včetně přechodových tvarů mezi nimi, jak znázorňuje schéma. Princip fungování tvarování paprsku je jedinečnou, patentovanou technologií all in fiber, tedy „veškerý výkon ve vlákně“. Pracuje tedy s veškerým jmenovitým výkonem laseru, a to v požadovaném místě příslušného tvaru a typu módů. Tím překonává omezení jiných přístupů, tedy laserů s volným prostorem vlákna nebo s fúzovaným vláknem kombinovaných multilaserů, jež v obou případech nemusí využít celý jmenovitý výkon laseru.
Řezání tenkých a silných kovů
Nejlépe se tato technologie uplatní při řezání tlustých plechů, kde je nulový kužel neboli podřez nezbytný pro dosažení vysoké přesnosti a hladkých hran. Tradiční vláknové lasery pracující s Gaussovským nebo malým plochým režimem (což je například mód paprsku TEM00) vytvářející dokonale zaostřený laserový bod, který je optimální pro řezání tenkého kovu, ale s rostoucí tloušťkou kovu se potýká s problémy. Naproti tomu CO2 lasery mohou pracovat v režimu TEM01, který je optimální pro řezání tlustých plechů. Technologie představená společností Mazak nyní dokáže dosáhnout a překonat výsledky CO2 laserů tím, že uživatelům umožňuje měnit velikost průměru paprsku a upravovat rozložení výkonu zaostřeného paprsku, a řídit tak rozložení tepla na obrobku. Pracujete s tenkými hliníkovými plechy? Nejlepší je malý průměr paprsku s vysokou hustotou výkonu ve středovém jádru. Silné a těžké ocelové plechy? Použití většího průměru a nasměrování většího množství tepla na vnější okraje paprsku zajistí hladší hrany a celkově vyšší přesnost. Pro každou tloušťku a materiál tedy existují odlišná vhodná řešení, nicméně nyní je možné využít jediný laserový zdroj zvládající měnit řezné módy během 30 ms.
Různé nosníky, různé tvary, různé modely
Technologie variabilního paprsku je k dispozici v několika různých modelech strojů Mazak, a to v trubkovém laseru FG-400 Neo, který dokáže vykonat více procesů na jedno upnutí (3D řezání, vrtání a srážení hran), a sice na velkých profilech do průměru 406 mm. Dalším modelem je Optiplex 3015 Neo, 2D řezací stroj známý svým vysokým stupněm automatizace, produktivitou a možností širokého výběru výkonů. Režim variabilního paprsku vykazuje vynikající stabilitu řezání také v případě zpracování materiálů s horší kvalitou povrchu. Celkově technologie tvarování laserovým paprskem ukazuje, jak lze díky společnosti Mazak spojit kvalitu, přesnost, přizpůsobivost a rychlost v jednom stroji.
Výhody technologie tvarování paprskem:
1. Rychlost řezání Změnou hustoty a velikosti paprsku můžeme zvýšit obrobitelnou tloušťku a díky menším tryskám zvýšit rychlost řezání.
2. Kolmost Použití technologie tvarování paprsku při řezání uhlíkové oceli kyslíkem vede k výrazně lepším výsledkům ve srovnání s konvenčními metodami; například kuželovitost řezu je téměř nulová. Díky optimalizovanému rozložení energie je možné nastavit nižší ohnisko, což zvyšuje stabilitu řezu.
3. Kvalita Variabilní regulace paprsku umožňuje dosáhnout vynikající kvality řezu, neboť zajišťuje lepší rozptyl tepla v materiálu, čímž zabraňuje přehřátí trysky. /www.mazakeu.cz/
