Uporaba laserja v orodjarstvu

[damjan]

Zanima me v kolikšni meri je prisotna uporaba laserja za izdelovanje gravur v orodjarstvu v Sloveniji in kakšno kakovost obdelane površine nam le-ta nudi ter kakšni so trendi njegove uporabe?

[Gost]

Če te prav razumem imaš v mislih obreze pločevine v vmesnih fazah preizkušanja in izdelave orodij.
Uporaba in razširjenost laserja narašča, ker stroji niso več dragi kot včasih. Večje orodjarne pri nas so vse že opremljene z laserjem (Emo, Gorenje, Unior....) za rezanje. Trend uporabe laserja pa se bo poleg rezilnih postopkov razširil oz. se že tudi na druga področja npr. siliciranje in nintriranje jekel, površinsko kaljenje jekel....
Kaj več lahko izveš na strojni fakulteti v Lj.

[Gost]

Za te laserje vem, sam pa sem imel v mislih laser za izdelavo gravur, o katerm se je pisalo na enem od preteklih forumov v zvezi z EE za katerega pa sodelujoči na forumu menijo, da je bolj uporaben za graviranje kot kakšne večje odvzeme materiala in ne morejo nadomestiti EE.

Kljub vsemu hvala za odgovor.

lp
Damjan

[Gost]

Že pred leti (cca 15 let) je MAHO dal na trg stoj ki je material odvzemal z excimer laserjem. Stvar je na predstavitvi izdolbla kocko 25 x 25 globine 25 mm, na sredini pa je pustil križ debeline 0.12mm, v cca 20 minutah.
Stroj se na trgu ni prijel (drago vzdrževanje), kasneje je šel MAHO v stečaj, in stroja niso več ponujali.

Kolikor sledim tehnologijam je sedanji trend v obdelavi gravur z CNC kemično erozijo, odvzemi so zavidljivi, obrabe orodja ni, je ekološko neoporečna, problem je sproščanje vodika. mislim da bo to v naslednjih dveh desetletjih vodilni postopek v orodjarstvu.

lp fijavž

[naključni obiskovalec]

Poglej na www.maho.de/de/lasern

[Gost]

Za kemično erozijo sem že slišal, zanima pa me, če katero podjetje v sloveniji to tudi uporablja. Baje je stroj zelo drag, poleg tega pa rega ni konstantna?

lp Damjan

[Gost]

Cena je vedno relativna. Če primerjate samo stroške investicije je kemičan erozija zelo draga. Če pa primerjate stroške obratovanja je v primerjavi z konkurenčnimi sistemi (HSC, EDM) zelo poceni. Sicer pa brez pretiravanja, danes obstjajao že sistemi , ki imajo odvzeme primerljive HSC, stroj sicer stane cca 600.000 EUR za obdelovalno velikost 600 x 400 x 400, dražja je preureditev okolice , pri obdelavi se sprošča vodik, zato je potreben nadzor (kot v podmornicah), posebna je tudi izvedba prezračevanja, proizvodni prosto mora biti razdeljen na celice ...

Že dolgo je znana uporaba kemične erozije pri brušenju (tako se npr brusijo britvice - brus je kar iz grafita), oz pri žaganju (žaga je jeklen trak ali pločevinasti krožnik), prav tako je znano elektrokemično vrtanje (avio industrija kjer je L/D tudi 40 in več). Klasična kemična erozija se še vedno uporablja pri obdelavi težko obdeljivih zlitin (zlitine z Ti, W, V, Mo). Iz te veje prihajajo tudi prvi stroji.

Rega v novejših sistemih ni problem, če delamo z valjasimi elektrodami, oz z elektrodami ki so geometrijsko pravilne (kvader, piramida, razne extruzije enoznačno definiranih oblik...), Sicer so problemi isti kot pred leti ( s to razliko, da sedanji generatorji preprečujejo zažiganje, in da današnja FEM omogoča deloma tudi definiranje oblike elektrode).
Po moje je prednost ravno v uporabi enostavnih elektrod, z katerimi lahko dolbemo kot z dleti (kot npr mizarji).

Sistemi se razlikujejo predvesem po napetosti delovanja (do 48V in nad to mejo). Videl sem že stroj, ki je vrtal lukno fi 40H7 z pomikom 16mm/min, vendar z napetostjo med obdelovancem in elektrodo 500V!. Isti stroj vrta isto luknjo z napetostji 48 V (max dopustna napetost za odprte sisteme) z max pomikom 0.4mm/min, pri tem pa doseže toleranco H3. Prvi sistem omogoča globine lukenj do 250 x D, drugi "samo" do 20 xD.

Ekologija ni problematična (slana voda NaCl, kot stranski produkt se pojavi mulj, ki ga je zelo enostavno možno ločiti z centrifugo). Obstjaajo tudi sistemi z specialnimi elektroliti, vsi pa so okolju "prijazni", oz niso strupeni v dotiku z kožo in razlitje ni posebej problematično.

In še uporaba v Sloveniji: kot sem omenil je sistem zelo star, pred cca 20 -25 leti je bilo kar nekaj erozij tudi v Sloveniji, vendar žal ni bilo potrebnega znanja, zato smo to tehnologijo zavrgli. V novejšem času vem za dve firmi ki uporabljata tudi to tehnologijo (vrtanje) , najbližji CNC je v Dettingen-u (Vsaj po mojih informacijah). Sicer smo tudi mi razvili stroj za vrtanje globokih lukenj z tem sistemom, vendar so naši dosežki daleč za konkurenco (L/d max 200, napetost do 125V, max moč 700W, hitros vrtanaj zavisi od premera izvrtine luknjo fi 10 globine 1000mm zvrtamo v toleranci H7 v cca 1.5h, ožjo toleranco dosežemo z bistveno manjšimi pomiki). Stroj je možno videti pri nas.


In še nekaj o ceni obdelave: Pri obdelavi nelegiranih in malolegiranih jekel so elektrode trajne (se sploh ne obrabljajo), cena obdelave znaša cca 0.05EUR/1kub. centimeter, z sorazmerno enostavno regulacijo je možno doseči tolerance IT7 do IT5. Pri obdelavi legiranih jekel nastopi problem (pasivizacija), zato je potrebno delati z drugačnimi režimi, tako da se delno obrablja tudi elektroda (tipično 0.03%), cena obdelave znaša cca 0.1EUR/1kub. centimeter, dosežena toleranca IT8 do IT7 manjše tolerančno območje le z blažjimi režimi (do IT3 -čas izdelave se podaljša za 5-6x, cena naraste za 2x). Elektrode so lahko iz poljubnega materiala pogoj je le da je material prevodnik (običajno so iz nerjavečega jekla), in jih lahko vsak izdela sam. Dobijo se tudi že standardne oblke.


lp fijavž