Teksturowanie laserowe – GF Machining Solutions Laser P
— 25 lutego 2019Teksturowanie laserowe jest techniką obróbki wykorzystującą wiązkę laserową do nadawania określonych właściwości w warstwie wierzchniej przedmiotu. W zastosowaniu w przemyśle maszynowym technika laserowa bardziej kojarzy się z cięciem, spajaniem oraz znakowaniem niż z precyzyjnym kształtowaniem powierzchni. Ilustracje 1, 2 i 3 pokazują przykłady zastosowania teksturowania laserowego.
Jak pokazuje ilustracja 2 teksturowanie laserowe umożliwia nanoszenie nie tylko kolorowych oznaczeń ale także grawerowanie powierzchni, a więc nadawanie ostatecznej określonej tekstury (faktury) powierzchni. Technika ta szczególnie sprawdza się w przypadku produkcji form i matryc w przetwórstwie tworzyw sztucznych (np. przemysł oponiarski, opakowania plastykowe, odbłyśniki lamp samochodowych). Dzięki temu możliwe jest uzyskanie określonych właściwości użytkowych oraz estetycznych wyrobom finalnym (np. obudowa aparatu fotograficznego czy smartfonu). W przeszłości w zakresie tworzenia określonej faktury wykorzystywano metodę trawienia fotochemicznego. Jednak w jej przypadku nie można było mówić o powtarzalności co stanowiło poważne ograniczenie tej metody.
Ilustracja 3 stanowi przykład uniwersalności maszyny technologicznej GF Machining Solutions AgieCharmilles LASER P (ilustracja 4), która zapewnia możliwość zróżnicowanego oddziaływania na stan warstwy wierzchniej przedmiotu obrabianemu. Możliwe jest odwzorowanie tęczowego przejścia barw w wybranym zarysie. Dzięki temu można stworzyć swoisty znak wodny na powierzchni formy, który zostanie odwzorowany na powierzchni wypraski. Ważną cechą w omawianych przypadkach jest wysoki kontrast. Jest to pożądana cecha w przypadku grawerowania i cechowania gdyż w naturalny sposób poprawia czytelność np. danych alfanumerycznych.
Alternatywna metoda polega na wykorzystaniu elektrodrążenia wgłębnego (ang. EDM). Zastosowanie tej metody do nadania określonej faktury powierzchni za pomocą elektrody roboczej wykonanej z miedzi lub grafitu. Do wad tej metody zalicza się tempo zużycia elektrody, co jest szczególnie widoczne w przypadku elektrod miedzianych. Koszt wykonania elektrod jest czynnikiem wpływającym istotnie na koszt obróbki EDM.
Teksturowanie laserowe – zalety
Teksturowanie laserowe posiada przewagę to nie tylko ze względu na wysoką dokładność wymiarów geometrycznych, powtarzalność, czas obróbki ale przede wszystkim ze względu na synergizm tych czynników co umożliwia:
- podwyższanie właściwości użytkowych produktów końcowych (np. w kontekście ergonomicznym – lepszy, pewniejszy chwyt aparatu fotograficznego);
- modyfikację cech wizualnych powierzchni wyrobu;
- lepsze dopasowanie do współczesnego charakteru skali produkcji (jednostkowa i małoseryjna).
Konstrukcja rodziny AgieCharmilles Laser P400/600/1000/1200/4000 oraz 1200 U Dedicated firmy GF Machining Solutions to konstrukcje bazujące na sprawdzonych już rozwiązaniach obróbkowych centrów frezarskich CNC. W efekcie teksturowanie laserowe może być przeprowadzone na przedmiotach o masie od 4 do 20.000 kg. W przypadku GF Machining Solutions AgieCharmilles Laser P 4000 maksymalny przesuw w osi X wynosi 4000 mm.
Jednak efektywność tych maszyn technologicznych zależy przede wszystkim od zastosowanego rodzaju lasera – iterbowego i głowicy laserowej wyposażonej w:
- dodatkowy czerwony wskaźnik dla pozycjonowania głowicy laserowej;
- kamerę wysokiej rozdzielczości wspierającą proces pozycjonowania oraz umożliwiającą monitorowanie procesu ablacji w czasie rzeczywistym;
- dyszę odsysającą opary z procesu obróbki;
- dwa skanery;
- sondę przedmiotową (pozycjonowanie przedmiotu obrabianego);
- dyszę do przedmuchy sprężonym powietrzem;
- soczewki ogniskujące (określają wielkość plamki wiązki lasera: 25; 40 i 70 μm), które są komponentami szybko wymienialnymi.
Jak przystało na konstrukcje obrabiarek firmy GF Machinins Solutions tak i w przypadku rodziny AgieCharmilles Laser P niektóre modele (Laser P 600 i 1000) są predysponowane dla procesów technologicznych o wyższym albo wysokim stopniu automatyzacji (ilustracja 5).
Metoda teksturowania laserowego jest cały czas rozwijana, a prace dotyczą m.in. jeszcze bardziej efektywnego procesu ablacji co istotnie by skróciło czas obróbki, a tym samym umożliwiłoby szersze zastosowanie w przemyśle. Należy tu nadmienić, iż w ramach rodziny Agie Charmilles Laser P maszyna Laser P 1200 U Dedicated jest właśnie maszyną technologiczną dedykowaną dla konkretnej produkcji, a mianowicie do wytwarzania form bocznych ścianek opon.
Ilustracja 6 to ciekawy przykład kompleksowej obróbki formy przy wykorzystaniu maszyn technologicznych firmy GF Machining Solutions. Teksturowanie laserowe wykorzystano zarówno do wykonania znaku w ramach kampanii marki oraz do nadania określonej tekstury. Poszerzenie zdolności technologicznych, czyli uzyskanie nowych możliwości (wydajność, powtarzalność dotychczas nieosiągalna) umożliwia realizację coraz to bardziej skomplikowanych wzorów na przedmiotach użytkowych.
Źródła
- Materiały informacyjne firmy GF Machining Solutions
- Materiały własne autora.
Leave a reply
You must be logged in to post a comment.