Otworowanie laserowe

Otworowanie laserowe stało się szeroko stosowanym rozwiązaniem produkcyjnym. Jest to proces o dużej szybkości i wysokiej jakości, bezkontaktowy, który nie ma skutków wynikających z mechanicznego zużycia narzędzia wiertniczego. Możliwość zmiany kształtu, rozmiaru i kąta natarcia otworu, wykonywanie małych średnic, które nie są możliwe w przypadku konwencjonalnej technologii wiercenia, zwiększają elastyczność systemu otworowania laserowego.

Zalety otworowania laserowego

  1. Tworzenie precyzyjnie zwymiarowanych, dokładnie rozmieszczonych otworów.
  2. Otwory mogą mieć dowolny kształt i rozmiar, a przełączanie między typami otworów jest natychmiastowe bez zmiany narzędzia.
  3. Dowolny kąt natarcia, do ~ 15 stopni, bez zmian w procesie.
  4. Brak zużytych końcówek wiertła – stała jakość i brak przestojów przy wymianie narzędzi.
  5. Szybki proces – mniej niż 1 sekunda / otwór.

Powtarzalność, dokładność, elastyczność i korzyści finansowe to główne przyczyny szybkiego wzrostu popularności otworowania laserowego jako techniki obróbki. Chociaż powtarzalność i dokładność od dawna są cechami charakterystycznymi dla obróbki laserowej, to stosunkowo niedawno niezawodność i niski koszt laserów włóknowych sprawiły, że technologia ta stała się rozwiązaniem preferowanym zarówno pod względem technicznym, jak i ekonomicznym. Konstrukcja laserów włóknowych umożliwia również uzyskanie charakterystyk wiązki laserowej, które nie są możliwe w przypadku starszych technologii laserowych oraz zapewniają nowe podejścia produkcyjne.

 

Porównanie otorowowania laserowego względem pozostałych technologii

Wykrawanie a otworowanie laserowe

W przypadku płaskich części metalowych wykrawanie ma tę zaletę, że można wykonać wiele otworów, nawet o różnych rozmiarach, w jednej operacji. Dzięki czemu metoda ta znalazła zastosowanie w produkcji wielkoseryjnej.

Lasery eliminują potrzebę i koszty wytwarzania oprzyrządowania do tłoczenia, zapewniając niedrogie rozwiązanie do prototypowania lub części krótkoseryjnych. Otworowanie laserowe nie ma części, które mogłyby ulec zużyciu lub zepsuciu. Można bez problemu obrabiać materiały o najwyższej wytrzymałości. W przeciwieństwie do mechanicznego wykrawania z ograniczeniem średnicy do ~ 1,0 – 1,5 x grubość arkusza, lasery włóknowe mają ogromną elastyczność w każdej operacji formowania otworów.

IPG, laser, włóknowy, otworowanie, laserowe

Obróbka mechaniczna a otworowanie laserowe

Wiercenie, rozwiercanie i frezowanie wytwarza obecnie większość otworów w metalu. Technologia jest dobrze ugruntowana i łatwa do zrozumienia, ale ma kilka ograniczeń. Głównie związane są one z otworami, które mają duży kąt padania lub nie są okrągłe.

Lasery włóknowe nie mają ograniczeń co do typu otworu i są w stanie osiągnąć średnice nawet do kilku mikronów. Kąty podejścia do 15 stopni to rutynowe czynności. Lasery włóknowe nie mają narzędzia, które się zużywa, więc jakość otworu jest zawsze taka sama. Brak konieczności wymiany narzędzi, skraca czas cyklu.

IPG, laser, włóknowy, otworowanie, laserowe

Elektrodrążenie wgłębne EDM a otworowanie laserowe

EDM  wytwarza bardzo wysokiej jakości otwory. Niestety główną wadą jest szybkość procesu.

Wykorzystanie laserów włoknowych zapewnia większą szybkość i wydajność procesu. Działa również na szerszej gamie materiałów.

IPG, laser, włóknowy, otworowanie, laserowe

Zalety wykorzystania laserów włóknowych w otwrowaniu

  1. W wielu przypadkach otworowanie laserowe jest zdecydowanie najbardziej wydajne spośród wszystkich procesów wykonywania otworów. Doskonała jakość wiązki laserów włóknowych zapewnia większą gęstość energii. Wyjątkowa technologia pracy w piku zapewnia wzrost mocy nawet dziesięciokrotnie w stosunku do mocy znamionowej, co zwiększa wydajność procesu.
  2. Wysoka elastyczność obróbki. Lasery włóknowe usuwają ograniczenia związane z obróbką mechaniczną. W przeciwieństwie do konwencjonalnych wierteł, które wymagają przygotowania podczas wykonywania otworów pod kątem. Lasery włóknowe mogą radzić sobie z kątami natarcia do 15 stopni bez zmian procesu. Ponadto, w przeciwieństwie do wierteł mechanicznych, które są specyficzne dla rozmiaru otworu, lasery mogą wykonywać otwory o różnych rozmiarach. Nawet o nieregularnych kształtach, bez mechanicznej regulacji.
  3. Główną zaletą otworowania laserowego jest brak wiertła, które mogłoby się zużyć lub złamać. Eliminacja kosztów związanych z tymi materiałami eksploatacyjnymi oraz czasu potrzebnego na ich wymianę powoduje, że proces otworowania z wykorzystaniem lasera włóknowego zapewnia najszybszy zwrot z inwestycji.