Laser na dlhotočných automatoch

Firma Citizen Machinery Japan už dlhodobo udáva trend vo vývoji CNC dlhotočných automatov. Ako príklad môžeme uviesť laserovú technológiu používanú v strojoch Cincom, ktorá predstavuje možnosti obrábania až do kategórie mikroobrábania, kde klasické trieskové technológie už končia alebo nie sú také efektívne.

Pomocou laserových technológií môžu stroje Cincom vykonávať rez o minimálnej šírke 40 µm a vŕtať otvor minimálne o priemere 40 µm pri vysokých rezných rýchlostiach, a to s vysokou efektívnosťou pre zákazníka. Základom laserovej technológie integrovanej v strojoch Citizen Cincom je laserový oscilátor, ktorý generuje laserový lúč. Najčastejšie sa využíva vláknový laser. Prenos laserového lúča do laserovej hlavy zabezpečujú optické vlákna a sústava zrkadiel. Laserová hlava je integrovaná v stroji namiesto jedného konvenčného rezného nástroja.

Schéma integrácie laserovej technológie v dlohotočných automatoch Citizen Cincom. (Zdroj: Citizen)

Laserová optika je chránená pred reznou kvapalinou a pred tireskami, vznikajúcimi pri obrábaní. Rezanie laserom prebieha pod ochranou atmosféry dusíka, ktorý odvádza triesky z miesta rezu. Aký druh laseru a ochrannej atmosféry sa použije, záleží na obrábanom materiáli. Výkon sa volí na základe hrúbky steny a podľa požadovanej technologickej operácie. Laser môže byť použitý na vŕtanie, rezanie či gravírovanie, rezať možno steny o hrúbke do 2 mm. Spoločnosť Citizen používa software vyvinutý pre jednoduché ovládanie a pre nastavenie ohniska laseru. Je podporovaný kamerovým systémom, ktorý zjednodušuje centrovanie a zameranie laserového lúča. Z predchádzajúceho popisu vyplýva, že laserový systém má zvláštnu riadiacu a zosilovaciu jednotku, pripojenú k riadiacemu systému strojov Cincom, a teda je potom laser ovládaný pomocou M-kódov z programu.

Najväčším benefitom laseru integrovaného v dlhotočnom automate Citizen Cincom sú technologické možnosti, ktoré konvenčné rezné nástroje neumožňujú. V prvom rade ide o presnosť obrábania pri vysokej rýchlosti bez deformačných síl – rovnaká rýchlosť by sa nikdy nedala dosiahnuť konvenčnými technológiami. Vytvárať možno ostré hrany (mikrorádiusy) a vďaka absencii štandardných rezných nástrojov odpadá problém so životnosťou nástrojov a s trieskami, a znižuje sa cena za nástroje.

Ďalšia novinka v oblasti laserov v spojení s dlhotočným automatom Cincom je možnosť kombinovať obrábanie (sústruženie a frézovanie) s technológiou navárania materiálu v jednom obrábacom procese. Na jednom stroji Citizen Cincom je možné vykonať povrchové kalenie a následné obrábanie. Zákazník tak získa ohromne veľkú výhodu v podobe zrýchlenia technologického procesu, navyše mu stroj Citizen s integrovaným laserom šetrí miesto, pretože namiesto dvoch strojov je potrebný len jeden. Z toho plynie finančná úspora pri nákupe iba jedného stroja, nižšie požiadavky na nové rezné nástroje a veľmi vysoká produktivita – až 10× vyššia oproti konvenčnému obrábaniu. Vďaka kompletnému obrábaniu na jednom stroji na jedno upnutie sa zvyšuje celková presnosť obrobku. Laserová technológia je už teraz použiteľná na viac typov strojov Citizen Cincom a novo bude použiteľná aj na strojoch Miyano.