Na jaře loňského roku byl do divize letecké techniky zakoupen víceúčelový laser C.B.Ferrari. Jedná se o 5ti osé obráběcí centrum, které umožňuje vrtání, řezání a svařování. Jak už název napovídá, jedná se o italský produkt, avšak samotnou laserovou technologii dodává švýcarská firma Lasag. 
Obrábíme laserem
Obr. 1 Laser C.B.Ferrari

Hlavním důvodem zakoupení bylo uvolnění výrobních kapacit na 5ti osých obráběcích centrech Hermle a snížení závislosti na logisticky náročných externích kooperacích v oblasti řezání plechů.
Laser je umístěn v budově tzv. skleníku, kde je možné napojení na plyny (dusík, arcal, argon, kyslík), které technologie vyžaduje. 
                        
Na pracovišti se střídají ve dvousměnném provozu Petr Dvořák a Martin Uhlíř, kteří se s námi podělili o své zkušenosti.

Laser-Dvorak-Uhlir.JPG
Obr. 2 Martin Ulhíř a Petr Dvořák

Jak vlastně laserové obrábění funguje?
Odběr materiálu působí úzký svazek laserového záření o vysoké hustotě energie. Odebíraný materiál se přitom taví a vyfukuje, pálí nebo sublimuje. Řez je velmi čistý, takže nevyžaduje další obrábění, čištění nebo odmašťování výrobku. Jedná se o bezkontaktní obrábění, takže se při vlastní operaci neopotřebovává žádný nástroj. 

Jak se vám se zařízením pracuje? Jaké jsou jeho výhody a nevýhody?
Laser má dva samostatné zdroje, jeden na vrtání a řezání a druhý zdroj na vrtání a svařování. V současné době využíváme zejména řezání a vrtání. Svařování je ve fázi testování a vyhodnocování výsledků, které budeme ještě opakovat. 

Tato technologie vyniká především rychlostí obrábění a tím, že se neopotřebovává žádný nástroj a kvalita výstupu je tak vždy konstantní. Další výhodou je poměrně snadná údržba a také to, že se finální výrobek nemusí čistit např. od chladící kapaliny, jako na klasickém obráběcím centru.

Má však i svá specifika, především nutnost neustálé kontroly většího množství parametrů, které prodlužují dobu přípravy operace.

Hlavní nevýhodou je především nutnost neustálé kontroly většího množství parametrů, které prodlužují dobu přípravy operace. Hůře se pak obrábějí některé vodivé materiály (např. hliník, měď, mosaz apod.), jsme limitovaní velikostí pracovní pro rovinné práce (850 x 520 mm) a zaznamenali jsme vyšší prašnost.

Laser-spalovaci-komory.JPG
Obr. 3 Spalovací komory PEJ a proudových motorů

Jaké dílce na laseru opracováváte a s jakými materiály pracujete?

Primárně na laseru řežeme kroužky a další komponenty spalovacích komor motorů a PEJ. Dále se snažíme na dílcích provádět současně více operací, které se dříve řešily formou externích kooperací, např. právě řezání plechů. 

Co se týká materiálů, pracujeme se všemi druhy nerezí, s hastelloy, hliníkem, mědí, mosazí a dalšími materiály. Testovali jsme také pogumované plátno, pryž, tvrzený papír, plechy s různými povrchovými úpravami, např. pozink pro testování poškození povrchu. 

Většina testů dopadla velmi dobře, takže spektrum materiálů je poměrně široké i přesto, že některé testy byly spojené s vedlejšími efekty, např. titan extrémně jiskří nebo pryž značně zapáchá.

Nutno však dodat, že některé materiály jsou pro tuto technologii vhodné více, jiné méně. Např. měď, mosaz a hliník jsou více vodivé, což snižuje efektivitu laseru. Hliník pak obsahuje hodně křemíku, který odráží část paprsku a samotná operace trvá déle.

Můžete porovnat specifika práce s klasickými obráběcími centry a laserem?

U laseru je nejnáročnější operaci připravit. Uvedu praktický příklad: zatímco klasické obráběcí centrum najíždí na dílec prostřednictvím sond, na laseru musíme najíždět manuálně pomocí kamery, což je časově náročnější. Po celou dobu přípravy je nutné kontrolovat mnoho faktorů. Na druhou stranu, jakmile je operace připravena, samotné obrábění už je bezproblémové a hlavně podstatně rychlejší než u klasického třískového obrábění. Obrábění 1 dílce na laseru trvá cca 1/3 času obrábění na klasickém obráběcím centru. Obrábění kroužků na 1 spalovací komoře tedy trvá cca 12 min. Příprava však činí cca 1,5 hod. Ideální by pro nás proto bylo vyrábět co největší série, které by pak práci na laseru zefektivnily.

Je něco, co by vám práci na laseru usnadnilo?

Určitě by pro nás byla přínosem klimatizace, která by snížila teplotu pracovního prostředí. Teplotu nám tady totiž zvyšuje nejen zdroje laseru a samotné operace, ale také vakuové pece, se kterými náš provoz sousedí. Nezřídka se tak stává, že teplota vystoupá nad 35°C, což může negativně ovlivnit i některé funkce laseru.