Kalení výsekových plechů

Oslovil nás český výrobce výsekových plechů s požadavkem na dodávku laseru vhodného pro kalení břitů výsekových plechů. Součástí zadání byla i přesná definice kalící teploty, velikosti pracovní plochy a minimální požadovaná rychlost práce. Vzhledem k tomu, že zákazník má s laserovým kalením svých nástrojů velké zkušenosti, byly veškeré požadavky zcela jasné a konkrétní a směřovaly k jedinému cíli - po integraci laserového subsystému do výrobní linky získat výkonné a robustní řešení laserového kalení s maximální kvalitou výroby.

Testování

Principem laserového kalení je rychlý ohřev materiálu na kalicí teplotu a jakákoliv odchylka od této teploty vede k znehodnocení celého již hotového výsekového plechu. Zároveň je třeba dodržet konstantní šířku laserové stopy po celé pracovní ploše stroje a mnohé další požadavky. Z tohoto důvodu jsem zvolili pro práci následující konfiguraci laseru:

Diodový laser Coherent Compact SE

Vzduchem chlazený diodový laser Coherent Compact SE je součástí kompletní řady diodových laserů Coherent Compact. Maximální výkon laseru je 100 W a vlnová délka 980 nm. Laserový zdroj je vzduchem chlazený, což usnadňuje jeho integraci do výrobních linkek, jeho konstrukce navíc umožňuje využití jako samostatně stojící modul nebo montáž do 19” racku.

Procesní hlava PHF50

Lehká modulární procesní hlava Coherent PHF50 je určena pro nízkovýkonné laserové systémy. Její výhodou je dostupnost velkého množství rozšiřujících modulů jako jsou pyrometr, inline kamera, nebo objektivy s různými optickými parametry.

Laser v aplikační laboratoři Coherent je vybaven procesní hlavou pohyblivou v ose Z,  pohyb v osách X a Y pak zajišťuje pohyb pracovního stolu.Celý proces kalení byl monitorován inline kamerou. Dosažení a udržení kalicí teploty bylo kontrolováno integrovaným pyrometrem se zpětnou vazbou - pyrometr může přímo upravovat výkon laserového zdroje.

Závěr

Požadované kalicí teploty při požadované rychlosti lze dosáhnout s dostatečnou výkonovou rezervou daného laserového zdroje a optickou konfigurací. Při zvyšování výkonu laseru je však nutné určit emisní faktor materiálu, aby se zabránilo jeho přehřívání. 

Poznámka laboratoře: Vzhledem k velikosti pracovního bodu 0,3 mm je třeba při práci zajistit přesné navádění laserového bodu na kalený břit. Jakákoliv odchylka má přímý vliv na výsledek kalení.