Zastosowanie
mikrolaserów do regeneracji form i narzędzi
Korporacja
Rofin-Sinar Inc. to znany, wiodący producent laserów koncentrujący się nie
tylko nad badaniami źródeł światła laserowego, ale również nad kompletnymi
systemami laserowymi stosowa nymi w różnorodnych dziedzinach przemysłu.
Pierwszym kompaktowy system przeznaczony dla przemysłu lotniczego powstał w
Rofin-Baasel Lasertech. Z liczbą przekraczającą 4000 urządzeń ROFIN-Sinar Inc.
stał się liderem na rynku ręcznie sterowanych laserów stosowanych do
mikrospawania.
Każdego
dnia formy, stemple, matryce są narażone podczas pracy na ciągłe naprężenia.
Zmęczenie materiału, zużycie, uszkodzenia są zjawiskami niepożądanymi.
Konwencjonalne metody naprawy narzędzi są czasochłonne i kosztowne.
Zniekształcenia, zmniejszenie twardości, pęknięcia struktury ograniczają zakres
zastosowań. Niejednokrotnie naprawa nie spełnia wysokich standardów wymaganych
przy produkcji form i narzędzi. Podzespoły użyte do naprawy form mogą nie
spełniać jakościowych testów odbiorcy końcowego. W rezultacie forma musi zostać
w całości wymieniona.
Mikrospawanie
laserowe jest rozwiązaniem, pozwalającym na uniknięcie wielu ograniczeń i
problemów. Naprawa może być dokonana na miejscu przy niewielkich wymaganiach w
zakresie obróbki wstępnej i wykańczającej a osiągnięte parametry jakościowe są
zgodne z parametrami oryginalnego, nowego narzędzia.
Zakresy
zastosowań:
Formy
wtryskowe polimerów do pracy na gorąco;
Odlewy
ciśnieniowe aluminium do pracy na gorąco;
Stemple i
narzędzia tnące do pracy na zimno
Matryce
do odkuwek do pracy na gorąco;
Narzędzia
do wytłaczania
Zalety
zastosowań laserów do regeneracji narzędzi:
Rentowność
inwestycji
Oszczędność
roboczogodzin;
Ograniczenie
strat związanych z czasem i kosztem transportu narzędzi do naprawy;
Ograniczenie
przestojów;
Krótszy
czas reakcji od modyfikacji do realizacji projektu;
Stworzenia
obszaru do nowych aplikacji wewnątrz firmy.
Według
najnowszych analiz amortyzacja inwestycji dokonuje się już w ciągu pierwszych
dwóch lat nawet w przypadku sporadycznego użycia. Łatwo to uzasadnić
przedstawiając ekonomiczną kalkulację finansowania lub leasingu.
Szybkość
i Prostota
Strumień lasera roztapia ręcznie
podawany drut wypełniając ubytek z dużą dokładnością i trwałością. Do
wypełnień może być stosowany drut o średnicy od 100 mikronów. Możliwości
uzyskania wysokiej  dokładności wynikają z małego obszaru oddziaływania
termicznego, szybkiego ogrzewania i chłodzenia oraz precyzyjnego sterowania
mocą strumienia poprzez umiejętność odpowiedniego kształtowania impulsów.
Wymienione czynniki eliminują ryzyko przegrzania materiału, przez co nawet
części wrażliwe na tworzenie się mikropęknięć materiały nie wymagają wstępnego
podgrzewania. Staranna obróbka może być prowadzona nawet w bardzo ograniczonej
przestrzeni, w trudno dostępnych do miejscach i szczelinach. Unikalna,
opatentowana metoda regulacji nachylenia układu optyki pozwala na pracę na
pionowych płaszczyznach bez obracania lub pochylania formy. Zazwyczaj
dokładność po laserowej obróbce nie wymaga skomplikowanego wykańczania na
centrum obróbkowym. W wielu przypadkach proste wykończenie spoin jest wystarczające.
Zalety
procesu:
Narzędzia
i formy są przywracane do swego pierwotnego stanu
Naprawa
na miejscu, niewielkie wymagania w zakresie wykańczania
Redukcja
przestojów
Spawanie
drutem o średnicy od 100 mikronów
Spawanie
skomplikowanej geometrii
Niski
poziom przegrzania
Małe
ryzyko powstawania odkształceń, tworzenia mikropęknięć lub odpuszczania
Spawanie
stopów wysokoprocentowych stali narzędziowej
Szybka
modyfikacja projektu
Spawanie
laserem ma szereg zalet w stosunku do spawania TIG lub spawania plazmowego.
Przede wszystkim metoda laserowa wprowadzana znacznie mniej zmian w strukturze
materiału. Użycie materiału wypełnienia o wyższej temperaturze topnienia
poprawia właściwości naprawionej warstwy. Mniejsza warstwa przetopienia,
większa precyzja oddziaływania, obróbka materiałów o twardości do 64 HRC,
proste wykańczanie, brak odkształceń, niski poziom dostarczonego ciepła
stanowią wyższości spawania przy użyciu wiązki lasera.
Oferowane
urządzenia wyposażono w zaawansowane funkcje poprawiając jakość spoiny.
Sweet
Spot Rezonator® – zapewnia stałą, dobrą jakość plamki, zapewniając skuteczne
spawanie niezależnie od jakości materiału, kompensując przy tym niewielkie
odchyłki ogniskowania. Wiele materiałów może być spawane jedynie ze względu na tę
właściwość.
Synchro-Weld
- funkcja umożliwia równomierne rozłożenie spoin na krzywej spawania. Proces
zgrzewania został zsynchronizowany z prędkością posuwu w osiach.
Micro-Weld
– zazwyczaj stosuje się drut do średnicy 0,3 mm. Specjalne aplikacje wymagają użycia
mniejszych drutów i większej precyzji. Opracowany przez firmę Rofin moduł
Micro-Weld emituje plamkę 0,1
mm. Opcja Micro-Weld może być załączona przy pomocy
zwykłego przełącznika. W efekcie użycie drutu o średnicy 40 mikronów daje
powtarzalną, wysokiej jakości spoinę.
W ofercie
Carl Baasel Lasertechnik GmbH & Co. KG (Starnberg, Niemcy), oddziału korporacji Rofin-Sinar
specjalizującego się w technice
mikrolaserowej, znajdują się cztery
urządzenia o wspólne nazwie handlowej StarWeld Tool dla zastosowań w
narzędziowniach. Są to :
| 
ROFIN 
