Laserové technologie nacházejí uplatnění v nejrůznějších průmyslových aplikacích včetně zpracování a řezání celé řady materiálů. Řezání laserem odbourává problémy klasického mechanického opracování materiálu, jako je změna barvy výrobku a vysoká prašnost ve výrobě, ale i přes nesporné výhody není tato technologie v České republice a na Slovensku stále příliš rozšířená.
Jedním z hlavních důvodů, proč jsou preferovány konvenční mechanické postupy, je jejich dlouhodobé zavedení ve výrobě. S rostoucími nároky na efektivitu výroby se však situace pomalu mění – zvyšující se požadavky na kvalitu řezu a krátký výrobní cyklus narážejí na výrobní limity mechanických technologií, a proto se i u nás postupně zavádějí bezdotykové řezací linky, kde hraje laser nezastupitelnou roli. Dalším argumentem pro je i obrovská fl exibilita, která je jasnou odpovědí na stále větší diverzifikaci výroby a menší výrobní várky. Procesní hlava s laserovým zdrojem je navíc velmi spolehlivá a bez servisu je schopna zajistit až 100 000 hodin nepřetržitého provozu.
VYSOCE PŘESNÉ ŘEZÁNÍ LASEREM V AUTOMOBILOVÉM PRŮMYSLU
Díky mnoha výhodám řezání laserem představuje tento proces dělení zatepla schůdné řešení pro řadu aplikací v automobilovém průmyslu. Je skutečně první volbou pro bezdotykové a zároveň vysoce přesné řezání celé škály materiálů, kde je tím hlavním kritériem minimální použití síly. Přední dodavatelé a výrobci OEM v automobilovém průmyslu na celém světě se stále více přiklánějí k robotovému řezání laserem, jež předčí klasické systémy řezání laserem díky vyšší flexibilitě a v mnoha případech i díky větší výkonnosti. Nejspíše nepřekvapí, že oblíbenou volbou jsou roboty Stäubli. Zvláště šestiosé roboty řady TX a RX se pro tento vysoce přesný proces hodí, a to díky vynikající přesnosti a věrnému sledování trasy. Například korejská automobilka Hyundai používá roboty Stäubli k laserovému řezání středových sloupků, tento úkon zde provádějí velké šestiosé roboty typu RX160. Řezání laserem v kombinaci s roboty Stäubli se Hyundai osvědčilo. Robot díky přesnosti sledování trasy a minimálnímu tepelnému příkonu dosahuje vynikajícího slícování součástí a splňuje tak náročné normy jakosti tohoto výrobce. Jeho výkonnost v oblasti rychlosti a flexibility navíc zajišťuje rychlé procesy se zárukou efektivnosti a úspornosti, dokonce i když výrobní závod zpracovává širokou paletu modelů.
LASEROVÝ HYBRIDNÍ SVAŘOVACÍ SYSTÉM NA PŘEDNÍ A ZADNÍ SVĚTLA AUTOMOBILŮ
Hybridní svařovací systém instalovaný v závodě LPKF Laser & Electronics v německém Erlangenu otevírá nové možnosti konstrukce předních a zadních světel automobilů. Operace řídí přesný šestiosý robot Stäubli TX90L. Laserové obvodové svařování je ideální pro spojování současné generace pouzder světel z ABS nebo ze směsi ABS/PC s průhlednými čočkami z PMMA (polymetylmetakrylátu – plexiskla). Pomocí laserového paprsku lze dosáhnout vysoce kvalitních 3D svarů při poměrně nízkém současném mechanickém namáhání obrobku. Dokonce i velká zadní světla vozu Hyundai Equus lze spojit pomocí laserového hybridního svařování. Plně automatizovaná jednotka TwinWeld3D v závodě LPKF znamená revoluci ve svařování plastů. Přednostmi tohoto inovativního procesu jsou kratší zpracování, dramaticky snížené náklady na nástroje a materiály, dokonalý vzhled a nová konstrukční svoboda. Výhody pro dodavatele automobilového průmyslu v této oblasti jsou poměrně značné. Operace uvnitř klimatizované hybridní svařovací jednotky s otočným stolem řídí robot Stäubli TX90L. Na obrobku se setkává laserový paprsek a halogenové světlo, obojí naváděné přesně polohovaným ramenem robota. Zatímco robot sleduje obrysy obrobku, vestavěný pneumaticky odpružený přítlačný válec zajišťuje zcela přesné lícované uložení dvojice spojovaných plastových dílů s přesahem – výsledkem je přesný a úzký svar bez jakéhokoliv pnutí, vlastně tak dokonalý, že na viditelné části dílu představuje vítanou kvazidekorativní linku. „Hybridní svařování lze realizovat pouze díky flexibilitě, kterou nám dává šestiosý robot s nesmírně vysokou přesností trasování,“ vysvětluje produktový manažer LPKF Manuel Skrben. „Je řada důvodů, proč jsme se rozhodli pro Stäubli. Model TX90L vyniká velice dobrou opakovatelnou přesností. Otevřený řídicí systém VAL3 též vyhovuje našim předpokladům integrace v rámci jednotky, takže svým klientům můžeme dodávat všestranný uživatelsky příjemný systém.“
PLASTY, KOVY – ŽÁDNÝ PROBLÉM
Zkrátka nepřijdou ani zájemci o tyto technologie v České republice a na Slovensku. Společnost LAO – průmyslové systémy ve spolupráci s firmou TMT, Chrudim vyvinula novou technologickou buňku Multicell pro řezání plastů postavenou na robotovém systému Stäubli, která je předurčená pro implementaci do výroby nejen plastových, ale i kovových komponent. Hlavními přednostmi laserové technologické buňky Multicell jsou spolehlivost, ekonomický provoz, bezprašnost a bezkontaktnost výroby. Limitujícím faktorem řezání již není rychlost samotného ořezu, ale doba chladnutí plastů. Navíc lze laserem dosáhnout mnohem přesnějšího řezu než při mechanickém zpracování a odpadají potřeba ručního dočištění výrobku, náklady na servis mechanických nožů a hrozba poškození struktury materiálu. Při řezání nedochází k barevné změně výrobku, snižuje se prašnost provozu a naopak se zvyšuje rychlost a přesnost řezu. Celkově je Multicell robustní certifikované laserové pracoviště, které zefektivňuje výrobu a umožňuje využít stávající podpůrná zařízení. Pro laserové řešení ořezu kovových dílů pomocí robota se rozhodla i jedna z českých firem, zejména právě kvůli vysokým nárokům na pestrost výrobků. S tím nemá robot žádný problém, během dne zvládne postupně ořezávat celou řadu různých dílů – veškeré trajektorie jsou připraveny a uloženy v kontroléru a stačí tak pouze zvolit vždy tu správnou. Řez je pak zcela přesný, bez nutnosti dalších úprav nebo dočištění. Toto řešení tak přispívá ke snížení nákladů na minimum, například při výrobě prototypů i dalších dílů vyráběných po malých sériích.