• W zastosowaniach przemysłowych rośnie znaczenie wycinarek laserowych kosztem innych urządzeń do wycinania
• Spośród różnych technologii laserowych największą wydajność zapewnia cięcie laserem fiber
• Coraz częściej przedsiębiorcy zwracają uwagę na automatyzację cięcia laserem i różne inteligentne rozwiązania
• Nowoczesne systemy sterowania cięcia laserem są niezbędne dla dalszego wzrostu wydajności

Powiązane firmy

Choć od skonstruowania pierwszego lasera minęło już 60 lat, dopiero w tym stuleciu technologia laserowa nabiera rozpędu. Wojsko, medycyna, telekomunikacja, elektronika i inne branże przemysłowe coraz śmielej sięgają po lasery, które pod wieloma względami przewyższają inne technologie przetwarzania.

Coraz większe znaczenie wycinarek laserowych

Z jednej strony czas życia produktów staje się coraz krótszy, a ich asortyment – coraz bardziej różnorodny. Z drugiej coraz częściej wymagane jest szybkie wdrażanie nowych produktów i pojawia się konieczność ograniczania kosztów. Nierzadko wymusza to zamianę kłopotliwych technologicznie części odlewanych na wycinane z blach. Jak zauważa prezes firmy Kimla Przemysław Kimla, przed erą laserów elementy z blach były wycinane wykrojnikami, które były drogie i nadawały się tylko do wykrawania bardzo dużych serii. Lasery natomiast mogą wycinać dowolną liczbę najróżniejszych kształtów – i to niemal natychmiast, bez przygotowywania kosztowych wykrojników. Producenci nie są już ograniczani ekonomią skali produkcji i często bez problemu wykonują małe serie lub nawet pojedyncze nietypowe produkty.

Oczekiwania klientów zmierzają w kierunku coraz wyższej jakości, wydajności oraz precyzji – a wszystko to za możliwie najniższą cenę. – Dlatego też wycinarki laserowe w technologii światłowodowej, potocznie nazywanej fiber, świetnie wpisują się w te oczekiwania i co najważniejsze – realnie je spełniają. Szybko rozwijająca się technologia fiber oraz ogromna konkurencja na tym rynku sprawiają ponadto, że maszyny te są coraz bardziej dostępne dla każdego – mówi Jacek Baran, regionalny sprzedawca maszyn w Eagle Group. I dodaje, że w ciągu kilku ostatnich lat widać wyraźnie, że wycinarki laserowe w technologii fiber wypierają z rynku inne maszyny do cięcia metali, takie jak lasery CO₂, wykrawarki, wycinarki wodne, wycinarki plazmowe, a nawet wycinarki gazowe.

Cięcie laserem – nowe obszary

I choć indywidualne aplikacje w konkretnych gałęziach przemysłu wciąż będą wymagały wspomnianych wyżej technologii, pewnym staje się fakt, że te ostatnie zyskały coraz mocniejszego rywala w postaci laserów fiber. – Przykładem może być branża cięcia miedzi w energetyce, która jeszcze kilka lat temu nie dopuszczała detali wyciętych laserem. Dzisiaj już istnieją firmy posiadające wycinarki laserowe wyłącznie do cięcia tego materiału – wyjaśnia Jacek Baran.

Technologie laserowe to zdecydowanie przyszłość całego przemysłu – od cięcia laserem, przez lutowanie, ablację i spawanie laserowe, po druk 3D części z proszków metali. Jak podkreśla Przemysław Kimla, w ostatnich latach zauważalne są trzy trendy: rosnące zapotrzebowanie na wykorzystanie laserów w produkcji, zwiększanie wydajności laserów, a także spadek ich cen. Same lasery również rozwijają się technologicznie: stare wycinarki laserowe na bazie rezonatorów CO₂ powoli odchodzą do lamusa, głównie z powodu wysokich kosztów utrzymania i dużego zużycia energii. Laser CO₂ często do pracy wymagał nawet 100 kW mocy, a współczesne lasery światłowodowe zadowalają się nawet mocą 20 kW. Jeśli dołożymy do tego znacznie większą wydajność laserów fiber, często okazuje się, że koszt wycięcia tej samej części spada nawet 10-krotnie. A skoro wycinanie na starych laserach CO₂ wciąż się opłaca, to użycie do tego celu laserów fiber może okazać się prawdziwą żyłą złota.

– Jest to widoczne w szczególności w procesach usługowego cięcia blach, gdzie przykładowo wycinarka laserowa naszej produkcji o mocy 6 kW może zarobić nawet 1000 zł/h. Zakładając 10 godzin pracy dziennie, nawet bez sobót i niedziel, po roku mamy laser spłacony i kilkaset tysięcy złotych w kieszeni. Przy pracy na trzy zmiany rekordziści mogą zarobić nawet 4 miliony rocznie – tłumaczy Przemysław Kimla. – Jest to najlepszy powód, dlaczego do świadczenia usług cięcia laserowego należy kupić szybki laser. Co prawda konkurencja w wycinaniu laserem jest spora, ale wciąż w Polsce jest więcej zleceń na cięcie laserem niż samych laserów.

MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE

Rozdzielanie i łączenie

Lasery: Fiber fiberowi nierówny

Wycinarki laserowe z rezonatorem typu fiber na dobre opanowały przemysł metalowy. Są szybkie, tanie w eksploatacji i bezawaryjne. Ale czy wszystkie? Okazuje się, że dysproporcje pomiędzy wycinarkami laserowymi są olbrzymie, a różnice między nimi dotyczą wszystkich trzech aspektów.

Cięcie laserem – automatyzacja i rozwiązania smart

Jak twierdzi Jacek Baran z Eagle Group, obserwująć klientów wybierających wycinarki laserowe można zauważyć, że coraz istotniejszym trendem jest ogromny nacisk na uproszczenie i automatyzację obsługi maszyny.

Opcją konieczną stają się również wszelkie systemy, które pozwalają zaoszczędzić czas i uniknąć ludzkich błędów. Przykładem może być pełna automatyzacja wymiany dysz, autocentrowanie wiązki oraz system antykolizyjny dostępny w najnowocześniejszych głowicach laserowych na rynku. – Wybiegając dalej w przyszłość, mamy już wycinarki laserowe fiber o mocy 20 kW. Przy owym trendzie wzrostu mocy wycinarek laserowych pojemny i dobrze zaopatrzony magazyn zintegrowany z maszyną staje się bezcennym narzędziem oszczędzającym miejsce oraz zwiększającym elastyczność i wydajność urządzenia – dodaje Jacek Baran. 

Cięcie laserem z nowoczesnymi systemami sterowania

W przypadku cięcia laserem jedną z bardziej czasochłonnych czynności koniecznych do wykonania przed wycięciem jakiejkolwiek części jest przygotowanie programu dla wycinarki laserowej (tzw. programowanie lasera), najczęściej w postaci g-kodu znanego z innych maszyn CNC. Jak wyjaśnia Przemysław Kimla, wynika to z faktu, że większość laserów wykorzystuje uniwersalne systemy sterowania, które optymalizowane są głównie do maszyn skrawających.

Klasyczny scenariusz czynności niezbędnych do wykonania przez technologa w zewnętrznym oprogramowaniu CAM do laserów to wczytanie plików dxf, wykonanie nestingu, czyli rozkładu optymalnego oraz wygenerowanie technologii dla każdej części i g-kodów dla każdego arkusza. Następnie trzeba za pomocą pendrive’a lub sieci przesłać program do lasera, aby operator mógł załadować go do systemu sterowania i uruchomić proces cięcia. W przypadku konieczności zmian w geometrii detalu czynności te najczęściej trzeba powtórzyć. Często okazuje się więc, że aby wykonać zadanie trwające na maszynie kilka minut, technolog musi przygotowywać programy ponad godzinę, co wiąże się z ogromnym marnotrawieniem czasu.

– Firma Kimla jako pierwsza opracowała system sterowania dedykowany laserom z wbudowanymi wszystkimi modułami oprogramowania, który pozwala na bezpośrednie wczytywanie plików dxf do lasera z możliwością automatycznego wygenerowania rozkładu i technologii. W system sterowania wbudowane są moduły CAD, CAM, Nesting i CNC. Często czynności, które w zewnętrznym oprogramowaniu technolog przygotowuje w godzinę, w laserach Kimla operator może przygotować w minutę – dodaje na zakończenie prezes firmy Kimla.