Lézerek a lemezmegmunkálásban


E-mail
Olvasóink értékelése: / 0
ElégtelenKitűnő 

2010.03.24.forrás: gyártástrend

A lézer olyan sokoldalú eszköz, illetve szerszám, amellyel számos munkafolyamatot elvégezhetünk, így például vághatunk, hegeszthetünk, jelölhetünk, fúrhatunk, felületet hőkezelhetünk vagy bevonatolhatunk. A különböző lézerforrásokat az ipar egyre szélesebb területein alkalmazzák, a legelterjedtebbek az elsősorban vágásra használt CO2 lézerek. A Trumpf jelenleg nagyrészt TruFlow típusú lézerrel felszerelt lézervágó gépeket gyárt, vágáshoz a 2000–7000 W közötti lézerforrásokat használják. A lézersugárral szinte tetszőleges kontúr kivágható, bármilyen bonyolult is az.
Az olyan lemezalkatrészekhez, amelyeken a vágások mellett alakítóműveleteket is végezni kell, célszerű lézervágó és stancolófejjel is ellátott kombinált gépet alkalmazni: az előbbivel a külső és belső kontúrokat ajánlatos vágni, az utóbbival pedig az alakítóműveleteket, illetve az olyan lyukasztásokat elvégezni, amelyek stancolószerszámmal gyorsabban elkészíthetők, mint lézerrel. A Trumpf legújabb kombinált gépe, a TruMatic 7000 – amelybe több új fejlesztést is beépítettek, mint például a repülőoptikát és az aktív matricát – forradalmasította a stanclézeres technológiát, így versenytárs nélküli, karcmentes komplett megmunkálást tesz lehetővé.

Jelentősen többet kínál

Az új TruMatic 7000 nemcsak lézerrel vág, stancol, alakít, menetet formáz, sorjáz, jelöl – tehát minden olyan műveletet elvégez, amelyet más kombigépek is tudnak –, hanem jelentősen többet kínál, például nagyobb és magasabb alakításokat fel- és lefelé, valamint egyedülállóan karcmentesen dolgozik. Ezt kiegészíti a Trumpf high-end berendezésének soha nem látott tempója, köszönhetően a lézervágó fej kiegészítő x és y tengelyének.

A repülőoptikát az asztal tengelyeire szuperponálták. A komplex kinematika koordinációjához a Trumpf CNC vezérlést fejlesztett ki, amelyen a nagy teljesítményű Bosch Rexroth IndraMotion MTX vezérlést a hajtásalapú IndraMotion MLD mozgatóvezérléssel kombinálta, hogy a decentralizált intelligencia előnyeit teljes mértékben kihasználhassa. Mialatt az NC vezérlés a munkadarab fő mozgásait közvetlenül szabályozza, addig a hajtásalapú Motion Logic mozgásvezérlő a lézervágó fejet további 52 mm sugarú tartományon belül mozgatja. A két mozgás egymáshoz rendelése jelentősen növeli az abszolút menettempót, és nagyban rövidíti a komplex kontúrokkal és sok irányváltással jellemezhető, finom darabok megmunkálási idejét. Egyidejűleg simítja az asztal mozgásfolyamatát, és a rándulásszerű mozgásokat áthelyezi a jelentősen kisebb mozgatott tömegű szerszámfejbe. Ezáltal a gép sokkal nyugodtabban és lengésmentesebben dolgozik a korábbi koncepciókhoz képest.

A Rexroth vezérlések nemzetközileg standardizált vezérlőszoftverrel dolgoznak. A szuperponált mozgásoknál a rendszer előre kiszámolja a követési hibákat, és a finommegmunkálás lépéseit a nyugalmi állapotban lévő munkadarabnál hajtja végre. Ez azt jelenti, hogy az asztalnak nem kell többé sarkos mozgásokat végezni, amikor fékeznie és újra gyorsulnia kellene, hanem mindig a legrövidebb utat választja, mialatt a párhuzamosan működő kiegészítő tengelyek a különbséget kiegyenlítik és a filigrán geometriákat kivágják. Így az új koncepció – valamennyi sebességnél – igen nagy pontosságot garantál.

Mivel a sugárvezetést is átalakították, a TruMatic 7000 standard módban egyetlen gyújtótávolsággal dolgozik: minden lemezvastagságnál ugyanazzal a vágófejjel működik, időrabló cserefolyamatok nélkül. A vágógázfúvókák cseréjét automatikus fúvókacserélő végzi. Így csökkennek a mellékidők, egyidejűleg nő a gép rugalmassága: a felhasználó mindenkor bármilyen anyagot bármilyen lemezvastagságban és tetszőleges sorrendben vághat, kezelő nélküli üzemmódban is.

 

A hulladékeltávolításban is új mérföldkövet jelent a TruMatic 7000. Egyrészt a maradékdarabok a szétvágást követően az 52 mm átmérőjű lézermatricán keresztül eltávoznak – időrabló csúszdás ciklusokra nincs szükség. Másrészt a szintén új konstrukciójú, két részből álló lézercsapóajtó csökkenti az eltávolítási időket. A két csapóajtófél az érintett, maximum 500 mm×500 mm-es darabot egy másodpercen belül eltávolítja a munkaterületről. A TruMatic 7000 kefés felületekkel felszerelt lézer csapóajtaja 1-2 mm-rel megemelhető, ezáltal vágásnál a lemez nem érintkezik a lézermatricával. Így a lézerállomáson nem keletkezik a lemez alsó felületén karcolás. E lehetőség része a stanc-lézer kombigép karcmentes megmunkálási stratégiájának.

Hasonlóképpen az aktív matrica is, amely második stancolófejként alulról dolgozik. Ezt az elemet a munkaasztal aljára építették, és magasságában szabályozható. Ha a lemez a gépen pozicionálva helyezkedik el vagy mozog, az aktív matrica programvezérelten lesüllyeszthető, és nem érinti a darabot. Így nem keletkeznek karcolások stancoláskor és alakításkor a lemez alsó felületén. Az aktív matrica nagyobb játékteret biztosít a felhasználónak megmunkáláskor, és ennek köszönhetően nagyobb és magasabb alakítások készíthetők teljesen új szerszámokkal. Ráadásul egy befogással végezhetők alakítások felfelé és lefelé, mert az aktív matrica aktív alakítási löketet tesz lehetővé felfelé a következők szerint: a gép pozicionálja a lemezt, ekkor a matrica lesüllyed. Ha a lemeztábla a kívánt helyen van, a stancolófej fixálja a lemezt felülről, ezután a matrica alulról végrehajtja az aktív löketet. Végül a stancolófej és a matrica visszaáll a kiinduló pozíciójába, mielőtt a lemeztábla újabb pozicionálása megkezdődik. Az aktív matrica további előnye, hogy a lemez mindig simán az asztalon fekszik, így a megfogókörmök közelében megmunkálható, mert a lemez nem boltosodik, mint hagyományos matrica alkalmazásakor. Ez kisebbíti a holtteret és csökkenti az anyagköltséget. Az aktív matrica a gép programozását is egyszerűsíti, mert nincs zavaró kontúr, amelyet a pozicionálási mozgás meghatározásakor figyelembe kellene venni.

A gép az automatizálásban is előrelépett a termelékenység növeléséhez. A nyílt NC vezérlésbe illesztett SheetMaster felrakó- és leszedőegység használatával maximum négy darabot vág és szed le egyidejűleg. A SheetMaster négy, y irányban maximum 120 mm-ig pozicionálható szívóléccel dolgozik. Ezek a 400 mm mozgástartományú szívókerettel összehangolva a lézervágó fej jobb és bal oldalához pozicionálhatók. A szívólécek és a rugalmasan berendezett szívócsoportok vákuum-ellenőrzöttek, megfogják a darabokat még azelőtt, hogy azok a maradékrácsról leválasztódnának. A szétvágás utolsó millimétereit a lemez nyugalmi állapotában vágja a gép – a folyamatbiztonság nő a filigrán geometriáknál is.

Támogatja a fejleszthető termelést

Egy másik új fejlesztés a TruLaser 3030 Lean Edition. Ennél a Trumpf a lean gyártási rendszert tartotta szem előtt, vagyis a folyamatos fejleszthetőséget. Maga a lézervágó gép azonos a 2008-ban bemutatott TruLaser 3030 NEW típussal, az újdonságot az a koncepció hozza, hogy az alapgép üzembe helyezése után a későbbiekben bármikor felszerelhető a géppel együtt nem megvásárolt tartozékokkal. Így a felhasználónak lehetősége van arra, hogy viszonylag egyszerűbb lézervágási feladatai megoldásához egy szerényen felszerelt gépet vásároljon, amelyet a feladatok változásával, azoknak megfelelően kiegészítsen például asztalváltóval, automatizálással.

A Lean Edition értelemszerűen tartalmazza az ergonomikus kialakítása elismeréseként a 2009-es Product Design Award díjat elnyert TruLaser 3030 NEW újdonságait. Az x tengely nyomatékmotoros hajtása, valamint az y és z tengelyeken lévő kopás- és olajmentes lineáris hajtás a maximális sebességet 140 m/min-re növelte. Az egy vágófejes stratégiával ugyanazzal a vágófejjel vághatunk vékony és vastag lemezeket, akár egy munkacikluson belül is. A gépet 3200 W-os rezonátorral szállítják, készenléti (stand by) üzemmóddal: a rezonátor turbinája kikapcsol, ha a gép nincs vágási üzemmódban, így a lézer teljesítményfelvételét a mellékidők alatt minimálisra lehet csökkenti, ezáltal energiát takarítunk meg. Az alapgép asztalváltót nem tartalmaz. Az asztal a gépből y irányban két palettavezető sínre kihúzható, amelyek a gép mellé helytakarékosan behajthatók. A vezérlés az ismert Siemens Sinumerik 840D SL platformra készült, és kezelőbarát Windows-alapon érhetjük el. A rendszer a folyamatosan pontos és biztos működéshez magában foglalja a korábbi típusoknál megismert FocusLine, NitroLine, PlasmaLine, FlyLine, ControlLine és LensLine funkciókat.