Työstökoneet
Uusilla laserleikkauskoneilla tehoa ja säästöä
Metallipajoissa on vielä runsaasti vanhaa sähkösyöppöä ja tehotonta laserleikkauskonekantaa käytössä. Vanhat hiilidioksidilaserleikkurit kuluttavat paljon sähköä, eivätkä pärjää leikkuujäljessä tai -nopeudessa uudelle kuitulasertekniikalle. Sähkön hintojen nousu tekee uuteen energiatehokkaampaan tekniikkaan siirtymisen entistä kannattavammaksi.
Uusien kuitulaserleikkureiden energiatehokkuus on parantunut
valtavasti. Tämä yhdistettynä kasvaneeseen leikkuutehoon
ja uusiin käyttömahdollisuuksiin on vauhdittanut uuteen tekniikkaan
siirtymisen trendiä metalliyrityksissä. Vanhojen hiilidioksidilaserleikkureiden
vaihtaminen uusiin ei ole ainoa
trendi markkinoilla. Myös levytyökeskuksia sekä plasma- ynnä
muita leikkauskoneita vaihdetaan kuitulasereihin kiihtyvällä
tahdilla.
Sähkönkulutus murto-osaan
Uudet kuitulaserleikkurit ovat niin energiatehokkaita, että pelkästään
säästö energiakuluissa kattaa suuren osan laitteiden
leasingvuokrasta, kun kuluja verrataan vanhaan tekniikkaan.
”Meillä on parhaillaan asennus menossa asiakkaalle, jolla
on käytössä 1990-luvulla ostettu kolmen kilowatin hiilidioksidilaser. Se on tarvinnut 400V ja 120 ampeerin sulakkeen. Nyt
toimitamme heille 12 kW Bodor-kuitulaserin, jossa on neljä
kertaa enemmän tehoa kuin vanhassa laitteessa. Uuden laitteen
laserlähde on teholuokassaan markkinoiden taloudellisimpia.
Sen virrankulutus on enää 55 ampeeria”, laitteita maahantuovan
FMS-Service Oy:n hallituksen puheenjohtaja Vesa Kivekäs kertoo.
Sähkönkulutuksen suhde verrattuna tuotettuun lasertehoon
on vanhassa laitteessa noin 6–7-kertainen uuteen tekniikkaan
verrattuna. Nykyisillä sähkön hinnoilla tällä on suuri merkitys.
Markkinoilla tyypillisen kolmen kilowatin Bodor-kuitulaserleikkurin
leasingvuokra on Kivekkään mukaan noin
3 000 euroa kuussa. Hän laskee, että vaihdettaessa vanhasta
hiilidioksidilaserista uuteen kuitulaseriin, kattaa pelkkä sähkönsäästö
noin kolmasosan uuden laitteen leasingvuokrakuluista.
Uusi laite on kapasiteetiltaan kuitenkin parempi kuin vanha.
Leikkaa myös paksua materiaalia
FMS-Servicen edustama kiinalainen Bodor Laser lanseerasi
ensimmäisenä maailmassa 30 kW ja 40 kW suurteholaserit.
”30kW laser leikkaa mustaa hiiliterästä 60 millimetriin
saakka, kun aiemmin laserilla on leikattu lähinnä ohutlevyjä.
Uudella laitteella pystytään yleensä leikkaamaan koko tuotanto
yhdellä ja samalla koneella. Laitteiden hinnatkin ovat tulleet
alaspäin viime vuosina. Vanhalla laitekannalla on paksua
materiaalia leikattu polttoleikkauskoneella ja plasmalla”,
Kivekäs
sanoo.
Mitä enemmän kilowatteja laserleikkurissa on, sitä paksumpaa
materiaalia sillä pystytään leikkaamaan.
”Jos esimerkiksi 6 kW kuitulaserleikkuri on varustettu
säteenohjauksella, sillä pystytään leikkaamaan 15 mm paksua
mustaa terästä paineilmaa käyttäen. Rosterissa päästään jo
25 millimetriin asti”, Kivekäs sanoo.
Bodorin patentoitu säteenohjaus on uusi tärkeä ominaisuus
laserleikkureissa. Sen ansiosta pienemmillä tehoilla voidaan
leikata paksumpia levyjä. Leikkauskaasuna voidaan käyttää
paineilmaa, mikä säästää myös kaasukustannuksissa.
Perinteisesti laserin leikkauskaasuina on käytetty happea
ja typpeä. Typpeä käytetään kirkkaiden metallien, kuten ruostumattoman
teräksen ja alumiinin leikkaamiseen. Happea on
perinteisesti käytetty hiiliteräksen leikkaamisessa.
”Laserilla voi tehdä
muotoja, joihin
plasmaleikkaus ei pysty.
Paineilmaleikkauksella nopeammin ja
kustannustehokkaammin
”Paineilmaleikkaus kiinnostaa asiakkaita, koska sillä saadaan
aikaan kustannussäästöjä ja sillä voidaan leikata enemmän
sekä vähentää oksidikerrosta mustan raudan leikkaamisessa”,
Kivekäs kertoo ja mainitsee, että Bodorin paineilmaleikkurin
16 barin kompressori on varustettu taajuusmuuttajalla, mikä
säästää energiaa, tyhjäkäyntiä ei ole.
Säteenohjauksella varustettu, paineilmaa käyttävä 6 kW
kuitulaser leikkaa esimerkiksi viisi millimetriä paksua hiiliterästä
tuplasti nopeammin hapella tapahtuvaan leikkaukseen verrattuna. Leikkuuteho tuplaantuu ja samalla hapen ostokulut
poistuvat.
Kivekäs toteaa myös, että laserilla voi tehdä muotoja, joihin
plasmaleikkaus ei pysty. Kappaleeseen voidaan tehdä
jopa puolta pienempiä reikiä kuin plasmalla. Samoin terävät
sisä- ja ulkokulmat, pyöristykset sekä kaarevat muodot onnistuvat
hyvin.
Myös hitsaus
Hitsaamolaserit ovat myös tulossa enemmän ja enemmän
markkinoille. Laserhitsaus on uudentyyppinen hitsausmenetelmä
pääasiassa ohuiden ruostumattomasta teräksestä valmistettujen
levyjen, rautalevyjen, alumiinilevyjen ja muiden metallimateriaalien
ja tarkkuusosien hitsaamiseen. Laserhitsauksella
voidaan toteuttaa muun muassa pistehitsaus ja saumaushitsaus.
Hitsaus ja hitsin laatu on korkea ja hitsausta voidaan hallita
tarkasti. Laserhitsauksessa on pieni tarkennuspiste, korkea
paikannustarkkuus ja se on helppo automatisoida. Näin voidaan
korvata täydellisesti perinteinen argonkaarihitsaus ja
sähköhitsaustekniikka.
Laserhitsauskoneella on monia etuja perinteiseen hitsaukseen
verrattuna. Laserhitsaus on käyttöominaisuuksiltaan
tavallista hitsausta nopeampi, halvempi, vähemmän lämpövaikutuksia
aiheuttava, puhtaampi ja tarkempi menetelmä.
Laserhitsaus
on myös yksinkertaisempaa kuin vaikka TIG-hitsaaminen.
”Se ei vaadi niin paljon ammattitaitoa työntekijältä. Lämmöntuotanto
on täysin säädettävissä laservaloa säätämällä.
Laserhitsauksessa syntyy esimerkiksi TIG-hitsaukseen verrattuna
vähemmän lämpövaikutusta, joten työstöjälki on tarkempaa.
Mitään jälkikäsittelyitä ei tarvita. Laserhitsaus on noin 2–3 kertaa
nopeampaa kuin TIG-hitsaus”, Kivekäs toteaa.
Lasermerkintä
Metalliosilta ja kappaleilta vaaditaan nykyään jäljitettävyyttä,
pysyvyyttä, tunnistettavuutta, minkä lisäksi tietojen tulee olla
helposti luettavissa.
Lasermerkintäkoneet on suunniteltu tämän ongelman ratkaisuksi.
Laserit sopivat kappaleiden merkintään muoveista
karkaistuun teräkseen asti. Ne soveltuvat muun muassa alumiinin,
teräksen sekä muiden eri metallien, lasin, keramiikan,
kumin, nahkan ja muovin pysyvään ja selkeään merkitsemiseen.
Erilaisia lasermerkintäkoneita ovat kuitulasermerkintäkone,
hiilidioksidilasermerkintäkone ja UV-lasermerkintäkone. Logot,
tekstit, erilaiset QR-koodit ja viivakoodit onnistuvat laserilla
helposti, nopeasti ja tehokkaasti.
Teksti: Jari Peltoranta
Kuvat: Pixabay
