Установка лазерной очистки LC 4-2: В центре внимания быстрый процесс очистки и оптимизация поверхности деталей

15.10.2020 - Markus Isgro

Only “Light” is Used when Cleaning with the LC 4-2

Промышленные процессы очистки не редкость – многие детали содержат загрязнения, такие как масло и клеи, или же нежелательные слои оксидов, ржавчины, фосфатов или краски, которые необходимо удалить перед дальнейшей обработкой. В связи с этим чрезвычайно эффективные процессы лазерной очистки и удаления покрытий с поверхности находятся в центре внимания планировщиков производства. Новая установка лазерной очистки LC 4-2 позволяет специалистам технологического предприятия EMAG LaserTec сделать еще шаг вперед в этих разработках: LC 4-2 обеспечивает не требующий особого внимания процесс очистки деталей на минимальном пространстве, она может использоваться как автономное решение с ручной загрузкой или же как полностью автоматизированное интегрироваться в производственную линия, что позволяет получать стабильные и воспроизводимые результаты. Эту технологию также можно использовать для функционализации поверхностей, например, для улучшения их смачиваемости. Чем же машиностроительное решение EMAG выделяется в данной сфере?


Основной принцип лазерной очистки завораживает: импульсы лазерного излучения с высокой пиковой мощностью попадают на поверхность. Материал мгновенно испаряется, при этом нагревается лишь очень небольшой слой. Таким образом, многие типы примесей и загрязнений могут быть удалены с поверхности детали - импульс за импульсом – от смазочно-охлаждающих жидкостей и масел до слоев оксидов, графита, ржавчины, краски и фосфатов. Кроме того, пользователи используют эту технологию для подготовки поверхностей к последующим этапам обработки (например, «приданию шероховатости»). Короче говоря: процесс чрезвычайно гибкий и очень энергоэффективный. Однако в соответствующей области машиностроения все зависит от наличия у производителя оборудования «ноу-хау», как подчеркивает Николас Майер, директор по сбыту предприятия EMAG LaserTec. «Основные параметры процесса, такие как продолжительность обработки, должны быть адаптированы – и притом максимально просто - к решаемой задаче посредством системы управления станком. В противном случае реализация в повседневной эксплуатации будет слишком сложной. Кроме того, технология должна быть гибкой во всех отношениях, например, иметь возможность использоваться как автономное решение или в составе производственной линии. Выполнение этих и других требований мы обеспечиваем за счет нашей новой установки лазерной очистки LC 4-2, которая разработана на основе проверенной и испытанной модульной технологии EMAG. Наше решение чрезвычайно надежное, эффективное и компактное».

При этом специалисты по лазеру в рамках Группы EMAG извлекли пользу из своего большого опыта: на заводе в г. Хойбах, недалеко от г. Швебиш-Гмюнд уже около 15 лет производятся «под ключ» системы сборки с лазерной сваркой для легких ответственных конструкций компонентов автомобильных трансмиссий. Эта технология легла в основу при разработке системы лазерной очистки деталей диаметром до 200 мм и высотой до 350 мм. При этом важную роль сыграли пять основных критериев:

1. Интеграция: возможность использовать оборудование в составе производственной линии или автономно 

Сложный производственный процесс, такой как «лазерная сварка корпусов дифференциалов», включает в себя несколько подэтапов: от индукционного нагрева (при необходимости) и сборки с использованием лазерной сварки до окончательного контроля процесса. Однако вначале всегда выполняется процесс очистки, поскольку ведомые конические шестерни и корпус дифференциала необходимо очистить от фосфатных слоев и загрязнений. Специалисты EMAG при разработке LC 4-2 учитывали этот и подобные примеры применения в серийном производстве автомобилей. Таким образом, установку станок можно интегрировать в комплексные производственные линии или использовать автономно. Для этого есть поворотный стол, который отделен от рабочей зоны. В случае необходимости на нем можно выполнять загрузку или выгрузку с помощью системы автоматизации (или вручную) параллельно с обработкой другой детали. Кроме того, в качестве опции, можно одновременно зажимать две детали, пока две других проходят процесс очистки. Это обеспечивает более короткое время обработки. Благодаря этому в производстве отсутствуют простои и перерывы в логистике деталей.

2. Процесс: гарантия высокой надежности       

Принципиальным преимуществом этой технологии является использование сильно сфокусированного «излучения» при очистке. В случае установки LC 4-2 это обеспечивается высокоэффективным лазером мощностью 200 Вт, который включается всего на несколько секунд при обработке каждой детали. На производственных линиях особенно важно, чтобы позиционирование лазерного луча осуществлялось с высокой степенью надежности процесса. В качестве альтернативы оптическую систему очистки можно позиционировать вручную. Опциональное программное обеспечение «EMAG EC Clean» позволяет документировать все параметры процесса и поддерживает при реакции на ошибки.

3. Гибкость: пригодность для решения многих задач   

Лазерная технология установки LC 4-2 подходит обработки широкой номенклатуры материалов и для решения самых разных задач. Помимо прочего, важную роль играет очень короткая длительность импульса – за счет этого также обеспечивается короткое время взаимодействия, поэтому повреждение поверхности минимально. С другой стороны, короткая длительность импульса обеспечивает его высокую пиковую мощность. Это свойство, в свою очередь, можно использовать для целенаправленного создания определенных свойств поверхности – например, для лучшей адгезии.

4. Расходы: преимущества небольшой занимаемой площади и минимального основного времени 

По сравнению с обычными промышленными системами мойки лазерная очистка посредством LC 4-2 означает сокращение расходов на единицу продукции. С одной стороны, это обеспечивается за счет малой занимаемой площади установки: требуется площадь всего 4,5 кв.м. С другой стороны, лазер включается всегда только на несколько секунд и практически не требует технического обслуживания. Вся очистка и обработка поверхности выполняются полностью автоматически за несколько секунд. Обычные же системы очистки зачастую занимают площадь более 20 квадратных метров, а также постоянно потребляют энергию для контроля температуры моющего раствора. Кроме того, присутствуют процессы сушки и промывки, которые еще сильнее замедляют весь производственный процесс.  

5. Окружающая среда: «зеленая» технология

Еще одним плюсом лазерной очистки является высокая экологичность – особенно по сравнению с «мокрыми» химическими процессами мойки с использованием чистящих средств, требующих последующей утилизации. Кроме того, их остатки на деталях могут вызывать проблемы в последующих производственных процессах. При лазерной очистке не потребуется никаких моющих средств.

Преимущества машиностроительного решения EMAG

«В целом, мы собрали очень гибкий и мощный полный пакет», – резюмирует Николас Майер. «Установку можно использовать как автономно, так и в составе автоматизированной линии. Ей требуется малая производственная площадь, ее можно легко настроить для решения различных задач, а чрезвычайно эффективная концепция лазера и системы загрузки обеспечивают более низкие удельные затраты. Наши ожидания,  что этот технологический подход найдет отклик у покупателей, очень оптимистичны. Эта технология особенно интересна для крупносерийной сварки и склеивания в автомобильной промышленности, авиакосмической отрасли, медицине и электронике». При этом модульность также может стать решающим фактором успеха технологии EMAG: специалисты компании адаптируют свои системные решения к индивидуальным условиям, используя «модульную систему». При изготовлении оборудования они используют проверенные и высококачественные комплектующие – конечно же, это в полной мере относится и к установке лазерной очистки LC 4-2».

LC 4-2: преимущества в тезисной форме

  • низкое энергопотребление и низкие эксплуатационные расходы
  • возможность интеграции в производственную линию или автономного использования  
  • малая занимаемая площадь
  • стабильный процесс – нет зависимости от качества воды и присадок (по сравнению с процессами промывки)
  • удаление практически всех примесей и покрытий

С дополнительной информацией об установке LC 4-2 можно ознакомиться здесь…

Контактное лицо

Markus Isgro

Press and Communication

Телефон:+49 7162 17-4658
Факс:+49 7162 17-4027
E-mail:communications@emag.com

Рисунки