Lézeres felrakás lehetőségekkel

Kihívások

A toolcraft szorosan együttműködik az aacheni Lézertechnológiai Intézettel (ILT). Ennek oka: amint egy ígéretes technológia kikerül a kutatólaboratóriumból, Christoph Hauck, a toolcraft AG technológiai és értékesítési igazgatója máris készen áll arra, hogy átültesse azt a mindennapi termelésbe. Így volt ez 2011-ben a fémbe történő 3D nyomtatással és nagyon hasonló zajlott a dolog a lézeres felrakóhegesztéssel (LMD) kapcsolatban is 2019-ben. Csakhogy itt az ILT kutatói voltak azok, akik felhívták egy ismert nemzetközi fogyasztási cikk gyártó figyelmét a toolcraft szakértelmére. "Az ottani emberek tele vannak víziókkal" - hangzott az ajánlás. Az ügyfél applikációja pontosan olyan volt, amilyet Christoph Hauck remélt a lézeres felrakóhegesztés témájával kapcsolatban. A korábban marással felvitt, strukturált funkcionális réteggel ellátott szerszámot lézeres felrakóhegesztéssel költséghatékonyabban és fenntarthatóbban kívánták előállítani. Az ötlet: az alaptestet kedvező anyagból készítik, a struktúrákat pedig lézeres felrakóhegesztéssel viszik fel. Ennek az az előnye is megvan, hogy a szerszám könnyen javítható, ha a struktúrák elhasználódnak. Bár Hauck úr még nem kapott erre konkrét megrendelést, ennek ellenére azonnal teljes kockázatot vállal és megbízza a TRUMPF-ot egy speciális gép megtervezésével. Nemcsak a szerszámot kell legyártatni, hanem folyamatparaméterek fejlesztésétől az anyagvizsgálatokon át a minőség- és kopásmérésekig bezárólag a lézeres felrakóhegesztéssel kapcsolatos minden más feladatot is el kell végezni.

Megoldások

A toolcraft speciális gép szíve a TruLaser Cell 3000. Az 5 tengelyes lézergépet a TRUMPF kompakt gépként fejlesztette ki 2D és 3D hegesztéshez, illetve vágáshoz, valamint lézeres felrakóhegesztéshez. A nagyméretű és nehéz alkatrészek forgásszimmetrikus megmunkálása érdekében a speciális gépet hat méter hosszú gépággyal rendelkező elforgató és előtoló egységgel szerelték fel. Az az egész gépen átnyúlik, a könnyű be- és kirakást szolgálva. Az NC tengely biztonságosan pozícionálja az alkatrészeket a megmunkálási térben. A nehéz alkatrészek megmunkálásához szükséges sebességet és dinamikát azonban csak egy kiegészítő forgatótengely biztosítja. Mindkét forgatótengely szinkronizált hajtással van felszerelve. Ezen túlmenően a különböző hosszúságú alkatrészek megmunkálása érdekében ezek a gépek össze- vagy széttolhatók. 

A fejlesztőcsapat a TruLaser Cell 3000 egyik oldalához egy opciós modult dokkolt. A megmunkálási tér tartalmaz egy 2D vágófeltétet, valamint egy berendezésinterfészt, amely lehetővé teszi az opciós modul moduláris felszerszámozását. A függőleges forgatótengelyt nem forgásszimmetrikus alkatrészek megmunkálásához használják. A toolcraftnál a Siemens NX környezethez megfelelő interfésszel rendelkező szkennerrel ellenőrizhető a lézeres felrakóhegesztés minősége, régebbi alkatrészek esetében optikailag regisztrálható a felvitt anyag kopása. A "Highspeed Laser Metal Deposition (HS-LMD)" integrált technológia lehetővé teszi a toolcraft számára forgásszimmetrikus alkatrészek nagyon gyors és csekély rétegvastagságú bevonatolását.

Megvalósítás

A toolcraft és a TRUMPF évek óta szoros partneri kapcsolatot ápol. Ezért Christoph Hauck és Florian Schlund nem lepődik meg azon, hogy a ditzingeni fejlesztők a specifikációban szereplő széleskörű követelményeket kihívásnak és lehetőségnek tekintik ahhoz, hogy valami egészen különlegeset alkossanak. "A TRUMPF kapcsolattartója volt a szerencsénk kulcsa. Ugyanolyan szenvedélyesen rajongott a téma iránt, mint mi és minden kívánságunkat zseniálisan megvalósította" - mondja lelkesen Christoph Hauck.

Távlatok

A toolcraft időközben megkapta a megrendelést a fogyasztási cikkeket gyártó cégtől. De ez még nem minden: a toolcraft számára ez csak a kezdet. "A hibrid megmunkálással most már nagyméretű alkatrészeket is tudunk gyártani" - magyarázza Hauck úr. "Kisebb alkatrészeket építünk fel a porágyban és felrakóhegesztéssel összeillesztjük azokat. Régebben ezt kézzel csináltuk, ami tízórás folyamatot jelentett. A TruLaser Cell 3000-zel ezt hat óra alatt automatikusan el tudjuk végezni." Ötletekben nincs hiány - ahogy az ILT kutatói mondták: "A toolcraft-nál csak úgy hemzsegnek a víziók. Így nem meglepő, hogy Christoph Hauck már most azon gondolkodik, milyen lehetőségeket kínálna egy további rövid impulzus lézer. "Könnyen lehet, hogy a gépet még tovább fejlesztik" - mondja mosolyogva.