Laser melting: za hranice konvenčních výrobních technologií
Obrábění, a to zejména v případě těžko obrobitelných materiálů, dostalo nyní nového významného konkurenta, ale i spojence - metodu vrstveného laserového spékání. Na semináři firmy Misan a Iscar věnovanému právě tomuto tématu jsme zastihli obchodního ředitele firmy Concept Laser pana Karstena Edelmanna, která přístroje, využívající tuto technologii, vyrábí a kterou na českém trhu jako výhradní distributor zastupuje právě společnost Misan.
Jak to vlastně všechno začalo?
Concept Laser je součástí skupiny Hofmann Innovation Group, která byla coby rodinná firma založena roku 1958. Původně byla zaměřena na výrobu lisovacích a tvářecích forem. V roce 1988 jsme začali s vývojem v oblasti additive manufacturing - laser melting, neboli práškového spékání s využitím práškových kovů. Nepracovali jsme s plastovými materiály, jak to dělají dnešní 3D tiskárny, ale zaměřili hlavní byznys na vývoj stroje schopného přímo tavit laserem v práškovém kovu a vytvářet tak trojrozměrné součásti podle 3D datových souborů. Nyní už dokážeme pracovat s rozsáhlým spektrem práškových ocelí, žárupevných a žáruvzdorných slitin, měděných a bronzových slitin, hliníku a hliníkových slitin, stejně jako titanu a jeho slitin. A také se vzácnými kovy, jako je práškové stříbro nebo zlato.
Myslím, že hlavně poslední vývoj 3D tisku přinesl nové možnosti i v tomto oboru...
Samozřejmě, nyní dokážeme vytvářet s našimi stroji geometrie, které bylo donedávna nemožné odlévat ve formách, nebo vyrobit pomocí obrábění. A právě kombinace obrábění a řízeného laserového tavicího systému nabízí neuvěřitelné možnosti výroby unikátních součástek například pro letecký a kosmický průmysl, strojírenství, automobilový průmysl, medicínské a dentální aplikace, a velké množství různých dalších aplikací.
Vidíme to i na naší firmě a jejím vývoji. Začínali jsme ve výrobě vstřikovacích forem s konformním chlazením, kde se dá touto technologií vyrábět i komplikované vstupy pro vstřikování, a výrobou titanových součástek a nástrojů pro plastikářský průmysl. Pak jsme se začali angažovat i v dalších odvětvích. Například ve výrobě medicínských implantátů, dentálních implantátů, produkce pro automobilový průmysl, kde vyrábíme různé komponenty a struktury, pracujeme i pro šperkařství, a samozřejmě pořád pro výrobu forem. Vytváříme např. součásti pro letecké motory, k dispozici je nyní i řada dalších rozmanitých aplikací.
Jaké jsou silné stránky a omezení této technologie?
Omezení jsou dnes v podstatě pouze pokud jde o velikost pracovního prostoru. Nabízíme nyní nejširší spektrum různých strojů na světě zahrnující prostor 50 x 50 cm až k zařízením pracujícím s půdorysnými rozměry do 642 x 400 cm.
Ale to předpokládám nebude konečná...
Jistěže ne, chystáme se nabízet velkoformátová zařízení s vysokým pracovním prostorem a vyššími pracovními rychlostmi, schopná pracovat s více než jedním laserem současně, což bude znamenat výrazné zkrácení pracovního času potřebného k vytvoření výsledného produktu. Stroje rovněž vysoce konkurenceschopné vůči obráběcím systémům. Technologie obrábění má určitá omezení u součástí, jako jsou například části s otvory uvnitř, listy turbína obecně některé typy geometrií. Řada součástí, se kterými se budeme u technických děl v budoucnu setkávat se s použitím konvenčních technologií nedají vůbec vyrobit, což je právě skutečná výhoda laser meltingu.
Další výhodu nabízí tato technologie při práci s exotickými materiály, které jsou velmi drahé. Lze pracovat s přesnými objemy i u materiálů jako jsou třeba slitiny niklu, které je velmi těžké obrábět, a výsledný produkt lze dosáhnout obvykle jen s velkým úbytkem hmotnosti materiálu. To u technologie laser melting není - zbývající materiál není odpad, ale lze ho prakticky do posledního zbytku recyklovat a znovu použít.
Další podstatnou výhodou je neustálá aktuální kontrola kvality. Máme různé balíčky pro sledování a řízení kvality výrobního procesu obsažené v systému, které umožňují zákazníkům dokumentovat detailně celý komplexní výrobní proces, a tím garantovat konečnému odběrateli daného výrobku, že produkt má přesně dané parametry, na které se může spolehnout. To je zvláště důležité právě v oblasti medicínských částí nebo výrobků určených pro letecký průmysl. Tradičními metodami, například rentgenovými paprsky, lze kontrolovat výrobek až po jeho dokončení a nelze tak aktivně zamezit výrobě drahého zmetku. Náš plně integrovaný systém řízení kvality umožňuje kontrolovat výrobek přímo během výrobního procesu - zákazník tak má absolutní kontrolu. A to je i základní myšlenka.
V Brně jste získali jednu z prestižních cen v expozici společnosti Misan. Jak funguje vaše spolupráce s touto českou firmou, která přijala technologii laserového spékání jako významný doplněk k nabídce strojů pro klasické obrábění a stala se vaším výhradním distributorem?
Jako první německý výrobce hledáme samozřejmě schopné obchodní partnery v zahraničí, abychom vytvořili dobrou obchodní síť, a zejména firmy, které dnes používají pouze obráběcí technologie se o nás a tyto technologie velice zajímaly. Chceme ukázat, že laser melting je s obráběním dobrá kombinace. Misan je velmi dobrá a schopná firma s vynikajícími referencemi, takže jsme pochopitelně velice rádi, že se podařilo navázat vzájemnou spolupráci. Ve spojenectví s Misanem budeme schopni vybudovat kvalitní distribuční síť pro český a slovenský trh. I když je tato technologie poměrně nová, jde o rychle se rozvíjející segment. Největší dynamiku vidím v oboru medicínských aplikací a výroby pro letecký a kosmický průmysl. Například v Severní Americe i celé Evropě s námi intenzivně spolupracují firmy jako GE Aviation a divize GE zabývající se výrobou turbín. Mají velké plány ve střední a východní Evropě, pro jejichž realizaci je pro ně zajímavé mít k dispozici takovouto technologii, a pro nás je tudíž samozřejmě důležité mít v tomto regionu firmu, která bude moci zajistit její kvalitní servis a být v přímém kontaktu se zákazníky. Naším cílem není jen prodávat stroje, ale i budovat dlouhodobé vztahy se svými obchodními partnery, kterým svěříme naše zastoupení v regionu. /jv/
839
