3D lézermarás Sisma jelölő- és gravírozó lézerekkel
A különböző gyártott alkatrészek tekintetében
egyre nagyobb igény mutatkozik a nemcsak tartós, de esztétikus
és gyors jelölésre, feliratozásra a könnyebb és gyorsabb azonosíthatóság érdekében
A Sisma világszerte elismert vállalat az 1961-es alapítása óta a kiemelkedően magas precizitású gépek tervezése és gyártása terén. A független és modern tervező- és termelő szervezetet a Sisma jól képzett humán-erőforrással ötvözi, garantálva a leg- magasabb szintű minőséget és széleskörű, azonnali támogatást. A temérdek tapasztalat és műszaki know-how a hatékony termelékenységgel és innovatív megközelítéssel együtt azonnal reagál a piac változásaira. Ezt segíti elő az egyedi, személyre szabott gépek létrehozásának lehetősége is. A tervezési és gyártási sokoldalúság a hosszú – több mint 50 éves – út alatt a precíziós mechanika és ipari automatizálás területén a lézerforrások és hegesztő-, jelölő-, 3D- és vágórendszerek meghatározó vállalatává tette a Sisma-t. A Sisma lézereket teljes egészében a vállalaton belül tervezik és fejlesztik. Ideális megoldást jelentenek a minőséget és megbízhatóságot kereső partnerek számára, jó ár/érték arány mellett. Az ügyfelek igényeit ismerve, kérésre egyedi tervezésű megoldások is készülnek.
A Helvet kínálatában már közel 4 éve elérhetőek a Sisma lézerhegesztő gépei, melyek teljesítményben, használhatóságban és szoftveresen is jó alternatíváját jelentik az itthon ismert típusoknak, míg árfekvésük lényegesen kedvezőbb. Erről mára már több hazai vállalat is meggyőződhetett. Hasonló jellemzőkkel bírnak a Sisma jelölő- és gravírozó lézerrendszerei. Egy normál, általánosságban alkalmazott jelölés általában 1-2 másodpercet vesz igénybe, a jelölés felületétől és a kívánt mélységtől függően. Bármilyen szöveg, számsor, kép, vonalkód, adatmátrix, QR-kód, adatlap, stb. felvihető szinte bármilyen anyagra.
ALKALMAZÁSI TERÜLETEK
A lehetséges műveletek: jelölés, dekoráció, feketítés, foltosítás, selyemfény, festékleválasztás, 2D és 3D gravírozás, mikrovágás, habosítás (műanyagon). Képes jelölni neveket, írott, összetett szövegeket, darabok címeit és jellemzőit, logókat, képeket (vektoros és bitmap), QR kódokat, adatmátrixot és vonalkódot, fi x és változó adatot bármilyen irányítási rendszerrel összekapcsolva. Lehetséges olyan eljárások végzése is, mint hamisítás-megelőző textúrázás. A tartozék szoftverhez ingyenesen letölthetőek a frissítések és az útmutató.
Néhány példa a különféle alkalmazásokra:
Feketítés alumíniumon Mély gravír rézre Mély gravírozás
LÉZERVEZÉRLŐ SZOFTVER
A lézerjelölő vezérléséhez a szoftvert teljes egészében a Sisma fejlesztette. Az interfész moduláris felépítésű, így biztosítva a személyre szabhatóságot és fejleszthetőséget. A funkciók könnyen, egyszerűen használhatók, még a bonyolultabb műveletek esetében is.
Főbb jellemzők
• Akár 10 különböző paraméter-összeállítás minden munkához, maximum 10 különböző módú gravírozáshoz, mellyel egyetlen munka esetében különböző eredményeink lesznek. Minden paraméter-összeállításhoz ki tudjuk választani a teljesítményszintet, frekvenciát, sebességet, a feltöltési távot, feltöltés dőlését, stb.
• “Gyors szöveg” opció: egyszeri vonallal gyorsan gravírozhat a betűk keretének és annak felöltése nélkül;
• Képek különböző típusú felosztása, mellyel gyűrűn vagy hengeres tárgyon gravírozhat;
• Multifunkció: egy fájlból mátrixot generálhat azért, hogy több darabra gravírozza ugyanazt a képet. Egyszerűen válassza ki a tárgyat, állítsa be a sorok és oszlopok számát, adja meg az eltolást a 2 tárgy között, és kezdje el a jelölést;
• A munkaterület (fókuszáló lencséktől függően), a fájlok és a munkadarabok intuitív kezelése;
• Az összes beállítás projektként való elmentése, mellyel a későbbiekben gyorsan behívhatók a paraméterek, és könnyen megismételhető ugyanaz a munka
• Vonalkód vagy adatmátrix (DataMatrix) egyszerűen kezelhető, mint speciális szöveg;
• Változók egyszerű használata azért, hogy egy sor különböző szöveget vagy számot gravírozzon. Importálhat .txt vagy .csv fájlformátumot;
• Fénykép gravírozása (kompatibilis .bmp, .png, .jpg, .tiff formátumokkal)
• Munkaterület elrendezésének interaktív kezelése (*);
• Akár 4-tengelyes gép vezérlése (*);
• A munkasíkon belüli különböző munkák, akár különböző magasságokban történő programozásának lehetősége (*);
• Fejlett központosító rendszer gyűrűkön vagy hengeren (*);
• Kamerának előkészítve (*);
• A gép távvezérlésének lehetősége egy másik számítógépről (*); (*) Csak a Prisma szoftverrel
A szoftver interfész .NET és C# TCP-IP protocol alapú, így könnyen fejleszthető akármilyen egyedi interfész és funkciók. Ezáltal lehetővé válik, hogy külső eszközökhöz, pl. vonalkód olvasóhoz, külső adatbázishoz és más, egyedi rendszerekhez kapcsolódjon.
3D LÉZERMARÁS
A lézer gravírozási, vagyis az anyagleválasztási képességeit felhasználva sikerült megoldani, hogy kisebb betéteket, munkadarabokat más forgácsolási műveletet nélkülözve lehessen elkészíteni. Ezzel a módszerrel a legtöbb esetben meg lehet takarítani mind az elektródagyártás, mind a tömbszikrázás idejét és költségét. Mivel az itt alkalmazott lézerforrások forgácsolási teljesítménye nagyságrenddel kisebb, mint a hagyományos marásé, jellemzően a maximum néhány köbcentiméternyi anyagleválasztást igénylő daraboknál válik az eljárás igazán előnyössé.
A hagyományos maráshoz hasonlóan itt is a munkadarab 3D modelljéből indulunk ki. A művelethez szükségünk lesz a RhinoCeros szerkesztő szoftverhez szükséges plug-in-ra. A RhinoCerosban megadjuk a leválasztandó területet. Az adott anyagon és adott paraméterekkel végzett teszt során megismerjük, pontosan mennyi anyag választódik le egy-egy menet során. Ennek ismeretében meg tudjuk határozni, pontosan milyen vastag szeletekre kell bontanunk a forgácsolandó területet. A program ennek megfelelően elkészíti az egyes szeleteket, melyek mindegyikének lézermarását végrehajtva megkapjuk a modellnek megfelelő munkadarabot. Maga a művelet nagyban hasonlít a 3D nyomtatáshoz, azzal a lényeges különbséggel, hogy itt nem anyagot rakunk fel, hanem anyagot választunk le. A pontos pozícionáláshoz elengedhetetlen a CVS koaxiális kamera megléte és használata. Ennek segítségével lehet megadni, hogy akár 1-2 századon belül pontosan hol történjen a lézermarás.
Az alkalmazott szeletvastagság Jellemzően egy mikron. Ez azt jelenti, hogy lépésenként vagy menetenként ennyi anyagot választ le a lézer. Ahogy a művelet halad, és egyre lejjebb történik a leválasztás, úgy követi a lézerfej is, 10 mikronos lépésekben. Ha még ennél is precízebb követésre lenne szükség, azt egy Z irányban mozgó motoros emelőasztallal lehet megoldani, mely mikrononként emeli a munkadarabot.
Folyamat- és alkalmazhatósági példák
Edzett acél Grafit Réz
3D LÉZERMARÁSRA HASZNÁLATOS BERENDEZÉSEK
EASY sorozat
Az EASY sorozat jelenti a kínálat méretben legkisebb tagjait. A zárt Easy és a nyitott Easy Open mindenes lézerjelölő rendszerek. Mindkét változatot a nagyfokú használati rugalmasság jellemzi, motoros Z tengellyel szerelt modellek. Az asztalmérete 520 x 290 mm, így kis külső mérete ellenére a legtöbb jelölési feladathoz megfelelő. A kiegészítők széles köre alkalmazható: elszívó, motorizált forgató, webkamera szett, stb.
Fókuszáló lencsék
A családhoz 3 féle fókuszlencséből választhatunk,mellyel változik a jelölhető terület mérete és a lencse és a jelölési felület közötti távolság.
Távvezérlés
További érdekesség, hogy az Easy család Teamviewer alapú szoftverrel távolról vezérelhető. Normál internetkapcsolaton keresztül, technikus jelenléte nélkül.
Az Easy sorozat legfontosabb jellemzői:
• 6 és 50 watt közötti teljesítményű Nd:YAG illetve Yb lézer
• 100×100 mm-es standard jelölési méret (opciós lencsékkel változtatható)
• Motoros Z-tengely 290 mm-es mozgástartománnyal
• Zárt (520 x 290 mm munkafelület) és nyitott verzió
• Nyílt szoftverrel, használatra készen
BIG SMARK
A BIG SMARK verzió a lézerben rejlő lehetőségek nagyobb tárházát kínálja a 20 és 70 W teljesítmény közötti tartományban, egy asztali modellben, szélesebb munkakamrával. A kezelő a gravírozási, jelölési és mikro-vágási műveleteket a legfejlettebb módon végezheti. A munkatérajtó kialakítása révén 3 oldalról érhető el a nagy, 500x500mm-es munkakamra, melybe az F100mm-es fókuszlencsével maximum 530 mm magas munkadarab munkálható meg. A gépen belül találhatóak a Sisma kiegészítők részére szolgáló csatlakozók. A rendszer rendkívül rugalmasan használható kis és közepes munkadarabok esetén. A berendezés kerekeken guruló, konzolos változat, így sík padlón könnyű a mozgatása. A kialakításból adódóan kialakított helye van a számítógépnek és a perifériáknak. Automatizálási rendszerekbe integrálható, és automata rendszer általi közvetlen megmunkálásra is alkalmas. A BIG SMARK sorozat rugalmassága következtében különféle kiegészítőkkel felszerelhető az igényeknek megfelelően: forgató, automata adagolólapok, dinamikus mérés.
Nagy, kényelmes hozzáférés 3 oldalról. Az asztalra rögzíthetők a kiegészítők, támasztékok
• Nagy munkadarabok is megmunkálhatók;
• Oldalsó ablakok kialakításának lehetősége, mellyel nagy darabok is behelyezhetők
• A védőüvegen keresztül biztonságosan megfigyelhető és irányítható a folyamat
• Egyszerű használat
• Különböző fókuszok használhatók: F100 , F160 , F254 , F330
• Kézzel, könnyen mozgatható ajtó
• 20 és 70 W közötti teljesítmény
Az Easyhez hasonlóan a BIG SMARK is távvezérelhető Teamvieweren keresztül, a szoftvere megegyezik a fent bemutatott Easy szoftverével.
LWS
A nehéz és nagyméretű munkadarabok jelölésére készült lézerrendszer. Az LWS-M verzió esetében a lézerforrás a Z tengely mentén mozgatható, míg az LWS-A verzió esetében ezt mindhárom, az X, Y és Z tengely mentén meg lehet tenni. A készülék zárt és nyitott verzióban is létezik, a nyitott változat esetében az asztalt le lehet engedni, így használata rugalmas, az igazán nagy munkadarabok is betehetők a fej alá.
• A választható szállézer teljesítménye 20W és 70W közötti lehet.
• Nagy munkaterület (800x600x400mm), nagy alkatrészekhez is alkalmas.
• A standard fókuszlencse 160mm-es, de akár 420 mm-es is használható a lézer verziója és a szükséges teljesítményt függően.
A szokásos kiegészítők mellett (elszívó, motorizált forgató, webkamera szett, stb.), használható a kéttengelyes (X, Y) asztal, mely 295×295 mm méretű, szoftver vezérli, mozgástartománya 200×200 mm, ±0,03 mm-es pontossággal mozgatja a maximum 7 kg-os munkadarabot. 3D gravírozáshoz nagy segítséget nyújt a motoros emelő. A táblaadagoló akár 200 db 1 mm vastag, maximum 100×100 mm-es tábla felügyelet nélküli megmunkálását teszi lehetővé. Az eddigiekhez hasonlóan az LWS is távvezérelhető Teamvieweren keresztül, a szoftvere megegyezik a fent bemutatott szoftverrel. A BSS3D egy 1-es osztályba sorolt mindenes lézerjelölő rendszer. Nagyteljesítményű motoros X/Y/Z tengellyel rendelkezik.
A BSS3D szerkezet acélból készült. A munkasík és az egész szerkezet is a talajra támaszkodik. A hegesztett acéllemez ház védi a lézert a munkatéren belül. A berendezés szerkezete nagyon precíz, ± 0.025mm-es pozicionálást tesz lehetővé a munkatartományon belül. A pozicionálási ismételhetőség tűrése ± 0,015mm.
A BSS3D modell 20 és 70 Watt közötti teljesítményű jelölőlézerrel szerelhető fel. A BSS3D ideális megoldást jelent a maximum 600 x 800 x 400 mm-es (160 mm-es fókusztávolságnál), kis és közepes mérettartományba tartozó alkalmazásokhoz.
A lézerrendszer standard 160 mm-es fókuszlencsével érkezik, de akár 330/420 mm-es lencsével is szerelhető, a lézer verziójának függvényében.
Háromtengelyes (X, Y, Z) rendszer központosító kamerával
• Nagy munkaterület acél alátámasztással, akár 600 x 800 x 400 mm-es és 80 kg-os munkadarabokhoz is
• 3 tengelyre szerelt lézerfej
• Szoftveren keresztüli vezérlés, 3D modell kezeléshez plug-in
• Kódoló vezérléses tengelymozgatás 320 x 320 x 400 mm-es mozgástartománnyal, ± 0.025 mm-es ismételhetőséggel;
• Tengelymozgatás sebessége állítható;
• Videokamerás központosító rendszer ± 0,025 mm-es pontossággal.
A lézerfej a tengelyek mentén az alábbi tartományokban képes mozogni:
• X tengely: 320 mm
• Y tengely: 320 mm
• Z tengely: 400 mm
Fej mozgástartománya
Alkalmazási területek
A fenti rendszerekkel végezhető műveleteken kívül – jelölés, dekoráció, feketítés, foltosítás, abláció, selyemfény, festékleválasztás, 2D és 3D gravírozás, mikor-vágás, habosítás, stb. – a BSS3D ablációra is képes, mellyel akár kerámia munkadarabról is leválaszthatóak a kívánt részek.
Egyedi rendszerek
A kész, komplett rendszerek mellett egyre nagyobb hangsúlyt kapnak az egyedi igényekre megtervezett és kialakított lézerjelölő rendszerek, melyek az adott körülményekhez igazodva, az adott rendszerbe illesztve végzik a jelölési/gravírozási műveletet. Ennek legegyszerűbb esete, amikor csupán a lézerforrást biztosítja a Sisma. A másik véglet, amikor a teljes folyamat megtervezését és kivitelezését a cég biztosítja. Legyen szó bármilyen műveletről, bármilyen egyedi környezetben, bármilyen lehetséges anyagon, bármilyen egyedi igénnyel, a Sisma mérnökei jó eséllyel megtalálják az optimális megoldást.
A fenti, néhány példából is látható, hogy nyugodtan lehet támaszkodni a Sisma sok évtizedes tapasztalatára, bármilyen jelölési, sőt lézermarási igényről legyen szó. Az pedig külön előny, hogy a nagy gyártókhoz képest jelentősen kevesebb pénz szükséges az optimális megoldás megvalósításához.
szabolcs.walter@helvet.hu
