Trudno więc wyobrazić sobie, że odpowiednio skoncentrowana wiązka światła może w ułamku sekundy przeciąć grubą stalową blachę. Tymczasem właśnie na tej zasadzie działają nowoczesne wycinarki laserowe, które stały się jednym z najważniejszych narzędzi współczesnego przemysłu. Jak to możliwe, że światło zastępuje tradycyjne narzędzia do obróbki metalu?
Światło o niezwykłej energii
Zwykłe światło rozchodzi się w różnych kierunkach. Laser działa inaczej. Wytwarza bardzo uporządkowaną, skupioną wiązkę promieniowania, którą można skierować na wyjątkowo mały obszar. Kiedy odpowiednio silna wiązka pada na metal, powoduje gwałtowny wzrost jego temperatury. Materiał zaczyna się topić, a niekiedy również częściowo odparowywać.
Do usunięcia stopionego metalu wykorzystuje się dodatkowo gaz technologiczny, najczęściej azot lub tlen, zależnie od rodzaju materiału i oczekiwanego efektu. Dzięki temu w blasze powstaje wąska szczelina cięcia, a przesuwająca się głowica laserowa może odtworzyć niemal dowolny zaprogramowany kształt.
Co istotne, sam laser nie musi fizycznie dotykać obrabianego elementu. Nie ma klasycznego ostrza, które tępi się podczas pracy, ani narzędzia wywierającego nacisk na blachę.
Czym wyróżnia się technologia fiber?
Jednym z najważniejszych osiągnięć w tej dziedzinie są lasery światłowodowe, nazywane również laserami fiber. Wytwarzanie i dostarczanie promieniowania odbywa się w nich z wykorzystaniem technologii światłowodowej.
Rozwiązanie to charakteryzuje się wysoką sprawnością energetyczną i bardzo dobrą przydatnością do cięcia metali. W wielu zastosowaniach pozwala pracować szybciej i przy mniejszym zużyciu energii niż starsze urządzenia laserowe wykorzystujące technologię CO₂.
Jednak samo źródło światła nie wystarczy, aby maszyna była wydajna. Równie ważne pozostają mechanizmy poruszające głowicą, precyzja sterowania oraz oprogramowanie przygotowujące cały proces.
Od rysunku na komputerze do gotowego detalu
Wyobraźmy sobie producenta metalowych obudów urządzeń elektronicznych. Projektant przygotowuje komputerowy rysunek elementu, zaznaczając jego kontur oraz miejsca wykonania otworów.
Oprogramowanie maszyny przekształca projekt w instrukcje ruchu. Następnie wycinarka prowadzi głowicę nad arkuszem metalu, precyzyjnie odtwarzając zaplanowany wzór.
W podobny sposób można wytwarzać elementy maszyn, części konstrukcyjne, panele dekoracyjne czy komponenty wyposażenia przemysłowego. Zmiana produkowanego wzoru nie wymaga zazwyczaj przygotowywania nowego fizycznego wykrojnika. Wystarczy odpowiedni projekt i przygotowanie programu.
Polska technologia w nowoczesnych fabrykach
Wycinarki laserowe nie są wyłącznie domeną zagranicznych koncernów. Takie urządzenia powstają również w Polsce. Przykładem jest częstochowska firma KIMLA, która rozwija i produkuje przemysłowe maszyny CNC, w tym wycinarki laserowe wykorzystujące technologię fiber.
W rozwiązaniach tego producenta zastosowano między innymi napędy liniowe oraz zaawansowane systemy sterowania ruchem. Pozwalają one wykorzystywać potencjał źródła laserowego również podczas wycinania skomplikowanych kształtów, zawierających liczne otwory i zmiany kierunku.
Oferta obejmuje zarówno urządzenia przeznaczone do mniej rozbudowanych procesów, jak i maszyny produkcyjne z możliwością automatyzacji.
Technologia, której efekty widzimy każdego dnia
Choć większość konsumentów nigdy nie miała bezpośredniego kontaktu z wycinarką laserową, korzysta z przedmiotów wykonanych przy użyciu takich technologii.
Metalowe części samochodów, obudowy sprzętu, elementy regałów czy wyposażenia budynków mogą powstawać właśnie dzięki precyzyjnemu cięciu laserowemu.
To przykład technologii, która pozostaje niemal niewidoczna dla użytkownika końcowego, ale realnie wpływa na szybkość, dokładność i elastyczność współczesnej produkcji.