Laserový nános s potenciálem

Výzvy

Společnost toolcraft úzce spolupracuje s Institutem pro laserovou technologii (ILT) v Cáchách. Důvod: Jakmile slibná technologie opustí výzkumné laboratoře, je Christoph Hauck, představenstvo Technologie a odbyt toolcraft AG, připraven ji převést do kazdodenního výrobního procesu. Tak tomu bylo v roce 2011 s 3D tiskem v kovu a velmi podobně to probíhalo v roce 2019 u laserového práškového navařování (LMD). Jen zde to byli výzkumní pracovníci ILT, kteří známého mezinárodního výrobce spotřebního zboží upozornili na kompetenci společnosti toolcraft. „Tam lidé srší nápady“, znělo doporučení. Aplikace zákazníka byla přesně toho druhu, ve kterou Christoph Hauck doufal u tématu laserového práškového navařování. Nástroj se strukturovanou funkční vrstvou až dodnes vytvářenou frézováním, měl být vyráběn pomocí laserového práškového navařování trvale udržitelněji a s nižšími náklady. Idea: Základní tělo se vyrobí z cenově výhodného materiálu a struktury se nanesou pomocí laserového práškového navařování. To má současně tu výhodu, že při opotřebení struktur lze nástroj jednoduše opravit. Stálou zakázku pan Hauck na to sice neobdrží, ale přesto podstupuje plné riziko a pověřuje firmu TRUMPF koncepcí speciálního stroje. Na tomto stroji by se měl dát vyrobit nejenom nástroj, ale mělo by být možné vše, co se týká tématu laserové práškové navařování - od vývoje procesních parametrů přes testy materiálů až po měření ohledně kvality a opotřebení.

Řešení

Srdcem speciálního stroje společnosti toolcraft je TruLaser Cell 3000. Laserový stroj s 5 osami byl vyvinut firmou TRUMPF jako kompaktní stroj k 2D a 3D svařování a řezání a také pro laserové práškové navařování. Aby bylo umožněno rotačně symetrické zpracování velkých a těžkých dílů, je speciální stroj vybaven otočnou a posuvovou jednotkou s ložem stroje dlouhým šest metrů. Vede skrz celý stroj a slouží k jednoduchému zakládání a vykládání. NC osa díly bezpečně umisťuje v pracovním prostoru. Ale teprve přídavná rotační osa přináší nutnou rychlost a dynamiku ke zpracování těžkých dílů. Obě rotační osy jsou vybaveny synchronizovanými pohony. Kromě toho je lze posunout k sobě nebo případně od sebe pro zpracování rozdílně dlouhých dílů. 

Na jednu stranu TruLaser Cell 3000 připojil tým vývojářů takzvaný volitelný modul. V pracovním prostoru se nachází 2D řezací podpěra a také flexibilní rozhraní přípravků, čímž lze volitelný modul modulárně nastrojit. Vertikální rotační osa slouží ke zpracování rotačně nesymetrických dílů. Se skenerem s rozhraním k prostředí Siemens NX u toolcraft lze zkontrolovat kvalitu laserového práškového navařování a u starších dílů opticky zaznamenat opotřebení nánosu. Integrovaná technologie „Highspeed Laser Metal Deposition (HS-LMD)“ nabízí toolcraft možnost, rotačně symetrické díly povrstvit velmi rychle a s malými tloušťkami vrstev.

Realizace

toolcraft a TRUMPF spojuje již mnoho let úzké partnerství. Proto se Christoph Hauck a Florian Schlund nediví, že vývojáři z Ditzingenu berou rozsáhlé požadavky zákazníka jako výzvu a šanci koncipovat něco mimořádného. „Naše kontaktní osoba u TRUMPF byla klíčem k našemu úspěchu. To téma bylo pro ni velmi zajímavé stejně jako pro nás a všechna naše přání byla bravurně uskutečněna“, říká nadšeně Christoph Hauck.

Výhled

Zakázku výrobce spotřebního zboží společnost toolcraft mezitím získala. Ale to nestačí: Pro společnost toolcraft je to teprve začátek. „S hybridním zpracováním můžeme nyní vyrábět také velké díly“, vysvětluje pan Hauck. „Menší díly vytvoříme v práškovém loži a spojíme je dohromady pomocí laserového práškového navařování. To jsme dosud manuálně dělali v desetihodinovém procesu. S TruLaser Cell 3000 to automatizovaně zvládneme za šest hodin.“ O nápady není nouze – jak říkali výzkumní pracovníci ILT: U společnosti toolcraft lidé srší nápady. A tak neudivuje, že Christoph Hauck již přemýšlí o tom, jaké možnosti by nabídl přídavný laser s ultra krátkým pulzem. „Je rozhodně jasné, že stroj zaznamená další rozvoj“, říká a usmívá se.