A gépváz önmagában hét tonnát nyom, másfél méter magas és három méter széles - szokatlan méretek a LASERVORM GmbH számára, de mégis a mindennapi élet megszokott része. A lézergépgyártó egy univerzális tandemgépet szállított megrendelőjének a lézervágás és lézerhegesztés váltakozó lézervágására és lézerhegesztésre egy portálrendszerben. A géphez a HIWIN GmbH hajtástechnológiája is tartozik.

Lézergépgyártás, lézeres bérgyártás és lézerhegesztésre, lézerkeményítésre és lézerfelrakásos hegesztésre szakosodott lézergépek szervizelése - a szászországi Altmittweida városában működő LASERVORM GmbH középvállalkozás széleskörű szolgáltatási palettája. „Házon belüli bérgyártásunkban az egyedi daraboktól a nagy szériákig mindent feldolgozunk” - mondja Thomas Kimme, a LASERVORM GmbH ügyvezető igazgatója. „A szaktudásunknak köszönhetően természetesen van értelme, hogy ezen a területen magunk tervezzük és gyártjuk a gépeket.” A nemrégiben megvalósított, testre szabott speciális megoldást egy megújuló energiákhoz alkatrészeket gyártó vállalat használja.
„Teljesen újraterveztük az XYZ rendszert, amely a feladataihoz képest nagyon kompakt” - számol be David Müller, a LASERVORM GmbH tervezőmérnöke. „A lézerhegesztés és a lézervágás kombinálása egy gépben nem mindennapi dolog. A két eljárásnak egészen eltérő követelményei vannak.”
A legnagyobb kihívás: a két eljárás kombinálása egy gépben és egy kétszer két méteres munkaterületen. A megoldás: egy kombinált lézerhegesztő és -vágó gép gantry kivitelben, raklapváltó rendszerrel. Láncos hajtások, forgókarokkal és konzolokkal biztosítják a raklapasztalok váltakozó mozgatását kívülről a gépbe és vissza.

A portálrendszer egy X-tengelyből, két párhuzamos, szinkronizált Y-tengelyből és egy Z-tengelyből áll. Az acél portálgerenda összetett és merev fémlemez kivitelben készül, hogy biztosítsa az ebben az alkalmazásban elengedhetetlenül fontos nagy dinamikát.

Az X és Y tengelyen a HIWIN GmbH által gyártott vezetők és lineáris motorok működnek. A Z-tengelyt szintén az offenburgi székhelyű mozgástechnikai specialista profilsínes vezetőkkel és golyóscsavaros meghajtással szerelték fel. „A HIWIN már több mint 20 éve a kapcsolatunk, ha vezetősínekről van szó” - mondja Thomas Kimme.
A HG, QHH és WEW sorozatú HIWIN lineáris vezetősíneket szereltek be. „A HG golyóscsapágyas vezetés az első választás az olyan sínpárokhoz, mint amilyenek itt, ebben az alkalmazásban is vannak” - jelenti a HIWIN illetékes kereskedelmi képviselője. „A SynchMotion™ technológiánkkal a HG sorozatunk QH lineáris vezetősínekké válik.” A technológia nagyobb haladási sebességet, hosszabb utánkenési időközöket és jobb szinkronizálási tulajdonságokat tesz lehetővé alacsonyabb futási zaj mellett. Mindegyik Y-tengelyre három futókocsit szerelnek, hogy a keletkező tömeget és a hajtások hatalmas húzóerejét optimálisan eloszlassák a vezetőkön. A WEW típusú HIWIN vezetők a raklapok behajtására és a gépajtók teljes lezárására szolgálnak. „A rendkívül széles golyóscsapágyas vezetők a sínszélességnek és az alacsony teljes magasságnak köszönhetően maximális pillanatnyi terhelhetőséget tesznek lehetővé, különösen Mx irányban” - magyarázza a HIWIN kereskedelmi képviselője a beszerelt sorozat felhasználását.
A párhuzamos Y-tengelyekbe az LMFA sorozat lineáris motorjai vannak beépítve a nagy gyorsulás és pontosság biztosítása érdekében. „A testre szabott tengelykialakításhoz egyedi lineáris motorelemeket választottunk” - magyarázza David Müller. „Vízhűtéses lineáris motorokat használunk, de ezek konvekciós hűtésűek. A nagy teljesítményű LMFA motorokkal már ekkor el tudjuk érni a szükséges csúcserőket.” A beszerelt közvetlen meghajtások egy tisztán mechanikus alkatrészhez képest lényegesen jobb pontosságot is elérnek, ezért döntött a LASERVORM itt a szinkron lineáris motorok mellett. „A motorokat a HIWIN alkalmazásmérnökeivel szoros együttműködésben terveztük. Bízunk a HIWIN szakértelmében ezen a területen” - tekint vissza a zökkenőmentes projektfázisra David Müller.

A tervezés során többek között figyelembe kellett venni a portálgép akár 20°C-os hőmérsékletkülönbséggel járó beépítési helyét. A LASERVORM és a HIWIN ezért beépített egy hosszkompenzációt, amelyet a hőtágulás esetén figyelembe kell venni. „Mi itt egy tipikus rögzített úszócsapágyazásos módszerrel dolgozunk” - magyarázza a HIWIN kereskedelmi képviselője. „Nagyon hálásak vagyunk a HIWIN-nel folytatott folyamatos, hozzáértő eszmecseréért” - ismeri el David Müller, a LASERVORM tervezője. „És a rövid szállítási határidők is nagy pluszpontot jelentenek, amit a HIWIN mint beszállító kínál, a kiváló szolgáltatás mellett” - teszi hozzá Thomas Kimme, a LASERVORM ügyvezető igazgatója. „Ezt másképp tapasztaltuk cégünk történetében. A speciális gépgyártásban az ilyen szolgáltatások abszolút fontosak.”

Testreszabott gépek A-Z-ig
A különleges esetekre mindig felkészült lézergépgyártó a lézeres és optikai koncepciók terén is folyamatosan bővíti szakértelmét. „A lézerhegesztés és a lézervágás kombinációja kihívást jelentett, különösen egy optikai elrendezésben” - mondja Müller tervezőmérnök.

„A lézerkomponenseket házon belül vásárolt lézerkomponenseket konfiguráltuk és terveztük.” Ennek eredményeképpen két különböző lézeroptikát kaptunk a portálgéphez különböző fókuszpont-pozícióval. Egy további fókuszbeállítás a Z tengely mentén (focus shifter) változtathatóvá teszi az optika fókuszpontját. Egy saját fejlesztésű sugárkapcsoló váltja a lézerfényt a két sugárút között.
A hegesztőoptikához egy speciálisan kifejlesztett LASERVORM spinscan technológiát alkalmaznak: ez lehetővé teszi a sugár kétdimenziós eltérítését és az egyidejű teljesítménymodulációt, amellyel például a kötési folyamat során nagy hézagok áthidalhatók. „A Spinscan és a Focusshifter beépített kombinációja kiemelkedő technológiai szabadságot kínál a hegesztési alkalmazásokhoz” - mondja David Müller. A kis érintkezési felületeknek és a nagy hézagméreteknek köszönhetően nagy szabadságot nyit meg az igényes illesztési folyamatokhoz, és jelentősen hozzájárul az egyenletes és stabil illesztéshez.
A HIWIN miniatűr vezetőit a sugárelosztóban is használják: „Az MG sorozatunkkal, amelyek közül néhány mindössze egy gemkapocs méretű, itt a miniatűr vezetőinket építettük be, hogy az osztó pontosan és ismétlési pontossággal pozícionálja az osztót” - egészíti ki David Müller magyarázatát a HIWIN kereskedelmi képviselője. A LASERVORM maga is fejleszti és programozza rendszereinek vezérlőszoftverét: „Központi vezérlőrendszert használunk, hogy szinkronizált és harmonikus együttműködést biztosítsunk rendszereinkben. Pontosan úgy, mint egy jó zenekarban” - egészíti ki a lézerspecialista szakértelmét Thomas Kimme.

A gép - különösen az Y-tengely (2120/3000) - nagyon sikeres löket/hosszúság aránya, valamint a két eljárás, a lézervágás és a hegesztés kompatibilitása mellett az integrált nagyméretű elszívórendszert is ki kell emelni. „A szűrt, egészségre veszélyes részecskékkel szennyezett kipufogógázok tisztaságára különösen magas követelmények vonatkoznak” - jelenti David Müller. „Itt most 10.000 köbméter/óra elszívási kapacitással rendelkezünk. Ez elég nagy házszám.”

Egy igazi nehézsúlyú új dimenzió, amelyet a LASERVORM GmbH a HIWIN hajtástechnikai specialistával közösen hozott létre itt. Mindkét vállalat több mint 30 éve van jelen a piacon, és hosszú és sikeres együttműködésre tekinthetnek vissza. „Biztosan nem ez volt az utolsó nagy projekt, amelyet közösen valósítottunk meg” - mondja Thomas Kimme kacsintva.

Nézze meg most az alkalmazásról készült videót!