Technologiczne Przygotowanie Produkcji
teksturowanie laserowe - laser texturing - GF Machining Solutions - Laser P

Teksturowanie laserowe – GF Machining Solutions Laser P

Teksturowanie 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 i 2 pokazują przykłady zastosowania teksturowania laserowego.

teksturowanie laserowe - GF Machining Solutions - Laser P

Ilustracja 1. Przykład naniesienia oznaczenia i faktury na powierzchnię matrycy – GF Machining Solutions – Laser P.

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.

teksturowanie laserowe - GF Machining Solutions - Laser P

Ilustracja 2. Przykłady teksturowania i grawerowania laserowego – GF Machining Solutions Laser P 400.

Ilustracja 2 stanowi przykład uniwersalności maszyny technologicznej GF Machining Solutions AgieCharmilles LASER P (ilustracja 3), 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.

teksturowanie laserowe - GF Machining Solutions - Laser P

Ilustracja 3. Maszyna technologiczna firmy GF Machining Solutions z rodziny AgieCharmilles Laser P.

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 4).

teksturowanie laserowe - GF Machining Solutions - Laser P

Ilustracja 4. Przedmiot obrabiany z paletą w ramach Systemu 3R w strefie obróbkowej maszyny technologicznej Laser P.

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 AgieCharmilles Laser P maszyna Laser P 1200 U Dedicated jest właśnie maszyną technologiczną dedykowaną dla konkretnej produkcji, a mianowicie do wytwarzania form bocznych ścianek opon.

Źródła

 

About author

morek

Rocznik 1973. W 1993 skończyłem Technikum Elektryczne Nr 1. W 1998 roku Wydział Mechaniczny Technologiczny i Automatyzacji (obecnie WIP) PW. 1997-2000 konstruktor narzędzi skrawających w F.W.P. VIS S.A. 2004. Doktorat z technologii kół zębatych. Technologie wytwarzania i procesy technologiczne to moja pasja.

Related Articles

Leave a reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

YouTube



Kategorie

Nadchodzące wydarzenia

  1. ITM POLSKA na drodze do Przemysłu 4.0

    Czerwiec 4 - Czerwiec 7
  2. MSPO

    Wrzesień 3 - Wrzesień 6
  3. TOOLEX

    Październik 1 - Październik 3
  4. Maintenance

    Październik 2 - Październik 3
  5. Kompozyt EXPO (R)

    Październik 8 - Październik 9
%d bloggers like this: