TruLaser Cell 3000 – uniwersalna maszyna 2D/3D do cięcia, spawania i napawania laserowego

Firma TRUMPF to znany i ceniony na świecie producent maszyn do obróbki blach (m.in.: wykrawania, gięcia oraz cięcia i spawania laserowego), rezonatorów laserowych, systemów laserowych do obróbki różnorodnych materiałów oraz zaawansowanej elektroniki. Bazując na rozwijanej przez dekady wiedzy oraz doświadczeniu w wykorzystaniu wiązki laserowej do obróbki materiałów, firma TRUMPF proponuje bardzo szeroki zakres gotowych do realizacji procesu produkcyjnego urządzeń do obróbki laserowej, których wyposażenie i parametry mogą być dostosowane do określonych wymagań klienta.

 

Jako jeden z niewielu na świecie producentów maszyn od obróbki laserowej firma TRUMPF jest zarówno producentem układów pozycjonowania głowicy – systemów mechanicznych ze sterowaniem numerycznym, jak i rezonatorów laserowych – źródeł promieniowania laserowego implementowanych w układach mechanicznych. Zapewnia to pełną kontrolę nad procesem produkcyjnym maszyn, pełne wykorzystanie możliwości pojedynczych modułów oraz dostęp do doskonałego oprogramowania, kompetentnego serwisu i szkoleń z obsługi.

 

W TruLaser Cell 3000 jest dostęp do przestrzeni roboczej z przodu i z boków maszyny

 

Wysokiej klasy rezonator laserowy musi być połączony z wysokiej klasy systemem pozycjonowania głowicy laserowej. Wtedy wszelkie zalety wynikające ze stosowania bardzo skoncentrowanego laserowego źródła ciepła przekładają się na doskonałej jakości produkty. Przykładem takiego połączenia może być maszyna TruLaser Cell 3000, w której konstrukcji zawarto wieloletnie doświadczenie firmy TRUMPF w budowaniu tego typu urządzeń, a także praktyczną wiedzę nabytą podczas licznych instalacji przemysłowych procesów cięcia i spawania laserowego oraz bezpośrednich kontaktów z klientami.

 

Rozkład gęstości energii w technologii BrightLine Weld

 

TruLaser Cell 3000 to wyjątkowo elastyczne urządzenie do prowadzenia obróbki laserowej elementów płaskich (2D) oraz przestrzennych (3D). Specjalnie zaprojektowany zestaw głowic technicznych umożliwia bardzo szybkie i pewne przezbrojenie maszyny z technologii cięcia laserowego na spawanie bądź napawanie.

Głowica jest pozycjonowana w przestrzeni roboczej ze średnią odchyłką na poziomie 0,015 mm przez trzy bardzo dynamiczne napędy pozwalające uzyskać przestrzeń roboczą o wymiarach X × Y × Z: 800 mm × 600 mm × 400 mm. Głowica robocza jest umieszczona na osi Z poprzez zintegrowaną oś uchylną B umożliwiającą wychylenie głowicy roboczej o kąt ±135° ze średnią odchyłką pozycjonowania na poziomie 0,02°. Dodatkowy, zintegrowany z systemem sterowania obrotnik, stanowiący oś C układu osi, pozwala na manipulowanie przedmiotem obrabianym z prędkościami do 800 obr/min i przeprowadzenie pełnej obróbki 3D.

 

Prowadzenie wiązki w głowicy umożliwia automatyczną zmianę położenia i średnicy ogniska

 

W przypadku cięcia laserowego płaskich elementów 2D możliwe jest wstawienie odpowiedniego rusztu wraz z szufladami na powstające odpady. Całość umieszczona jest w zwartej i bezpiecznej obudowie. Daleko posunięta integracja poszczególnych komponentów oraz przemyślana koncepcja konstrukcji maszyny pozwoliły na ograniczenie jej zewnętrznych wymiarów (szerokość 1600 mm, głębokość 2900 mm, wysokość 2650 mm – wymiary nie uwzględniają źródła laserowego, które dzięki światłowodowej transmisji promieniowania laserowego może się znajdować w znacznej odległości). Nad bezpieczeństwem czuwa zestaw czujników zatrzymujących pracę maszyny w przypadku możliwości wydostania się promieniowania laserowego na zewnątrz kabiny.

 

Stół obrotowy z dwoma przestrzeniami roboczymi

 

Pomimo tak wysokiego stopnia ochrony TruLaser Cell 3000 cechuje się bardzo dobrą ergonomią pracy. Dostęp do obszaru roboczego jest możliwy nie tylko poprzez sterowane elektrycznie drzwi przednie wyposażone w system zabezpieczający przed ich zamknięciem w przypadku manipulacji operatora w środku kabiny, ale także poprzez duże otwory boczne usytuowane po lewej i prawej stronie maszyny, zapewniające dostęp do obszaru roboczego z trzech stron.

 

Wycinanie laserowe 2D i 3D na TruLaser Cell 3000

 

TruLaser Cell może współpracować z różnymi typami rezonatorów laserowych na ciele stałym firmy TRUMPF. Mogą to być źródła ciągłe (TruDisk, TruFiber, TruDiode) lub impulsowe TruPulse. Zakres mocy jest bardzo szeroki: od kilkudziesięciu do 8000 W. Pozwala to na optymalny dobór rezonatora do realizowanej aplikacji.

TruLaser Cell 3000 to uniwersalne urządzenie laserowe do obróbki laserowej 2D i 3D niezależnie od skali zadania produkcyjnego oraz grubości obrabianych elementów. Świetnie się sprawdzi zarówno w produkcji jednostkowej, jak i wielkoseryjnej małych lub średnich elementów.

 

TruLaser Cell 3000 z podajnikiem proszku do napawania

 

Maszyna ta może być wykorzystana przez klasyczną firmę usługową, dostawców dla przemysłu motoryzacyjnego, elektronicznego, czy też firmy specjalizujące się w inżynierii precyzyjnej lub medycznej. Produkcja nawet niewielkich serii detali staje się opłacalna dzięki zastosowaniu rozwiązań oszczędzających czasy pomocnicze, zwłaszcza związane z wymianą narzędzi. Przy dużej skali produkcji warto zastosować stół obrotowy z dwoma przestrzeniami roboczymi, który pozwala wymieniać detale w trakcie obróbki. Dzięki swej uniwersalności maszyna może być interesującą propozycją dla uczelni i instytutów zajmujących się badaniami i wdrożeniami technologii laserowych.

Strategia jednej głowicy pozwala stosować jedną głowicę do cięcia w całym zakresie ciętych materiałów. Dodatkowo oprogramowanie maszyny TruLaser Cell 3000 zawiera tabele techniczne cięcia, które definiują zaproponowane przez firmę TRUMPF na podstawie wieloletniego doświadczenia parametry obróbki w zależności od typu lasera oraz grubości i gatunku ciętych materiałów. Parametry te mogą być przez użytkownika modyfikowane i optymalizowane do konkretnych zastosowań.

System przetwarzania obrazu VisionLine automatycznie rozpoznaje cechy komponentów, takie jak krawędzie lub otwory, i proponuje konieczne korekty programu, uwzględniające rzeczywiste położenie elementu obrabianego. Zapewnia to najlepsze wyniki obróbki laserowej i maksymalną niezawodność procesu, nawet w przypadku elementów o większej tolerancji wymiarowej wykonania.

System FocusLine Professional dzięki dodatkowym ruchomym, sterowanym elektrycznie soczewkom w układzie optycznym głowicy umożliwia automatyczną, zgodną z programem obróbki, zmianę położenia ogniska wiązki laserowej względem obrabianej powierzchni lub zmianę średnicy ogniska wiązki laserowej. Zastosowanie specjalnie opracowanego światłowodu o dwóch różnych średnicach (2 w 1) umożliwia realizację procesu spawania laserowego i cięcia laserowego bez konieczności zmiany światłowodu. Rozwiązania te są szczególnie przydatne dla użytkowników, którzy realizują dużą liczbę różnorodnych zadań z wykorzystaniem wielu materiałów.

 

Automatyzacja TruLaser Cell 3000 z użyciem robota

 

Dwużyłowy światłowód umożliwia także zastosowanie technologii BrightLine Weld do spawania laserowego. Poprzez regulowaną zwrotnicę na wejściu światłowodu wiązka może być dowolnie dzielona pomiędzy wewnętrznym rdzeniem i zewnętrznym pierścieniem. W rezultacie uzyskuje się różne rozkłady gęstości energii optymalnie dopasowane do danej aplikacji. Pozwala to na poprawę jakości i zwiększenie wydajności procesu. Bardzo istotną zaletą technologii BrightLine Weld jest znacząca redukcja odprysków, które mogą zanieczyszczać detale i optykę.

Realizacja procesu produkcyjnego jest wspomagana przez oprogramowanie TruTops Boost w zakresie cięcia 2D oraz TruTops Cell w zakresie obróbki 3D. Oprogramowanie pozwala wygenerować program NC do odwzorowania trajektorii przez napędy osi oraz pomaga w przygotowaniu odpowiedniego oprzyrządowania pozycjonująco-mocującego. Intuicyjny i ergonomiczny panel sterujący ułatwia szybkie tworzenie programowania bezpośrednio na elemencie obrabianym.

Firma TRUMPF oferuje także maszyny do obróbki laserowej 3D dużych detali, takie jak TruLaser Cell 5030, 7040, 8030, przeznaczone zarówno do mało-, jak i wielkoseryjnej produkcji. Można więc znaleźć rozwiązanie optymalne do potrzeb użytkownika.

 

Detale wycinane laserowo na TruLaser Cell 3000

 

Detale spawane laserowo na TruLaser Cell 3000