LASERTYÖSTÖ

Lasertekniikkaa GF työstökoneissa

GF tarjoaa ainoana valmistajana kaikki koneet työkaluvalmistuksen eri vaiheisiin, samalla mahdollistaen hybridityöstön koneita yhdistävällä paletoinnilla. Sama kappale voi kulkea palettiin kiinnitettynä läpi kaikkien työvaiheiden:

  • -METALLIN 3D TULOSTUS – LASER SINTRAUS  erityisesti jäähdytyksen osalta kriittisten muotinosien valmistukseen
  • -SUURNOPEUS JYRSINTÄ / JYRSINTÄ  sintratun kappaleen sekä muotinosien koneistukseen ja viimeistelyyn
  • -LANKASAHAUS sintratun kappaleen irroitus ja muotinosien valmistus
  • -UPPOKIPINÄTYÖSTÖ muotojen kipinöintiin
  • -LASER ABLAATIO  muottipintojen teksturointiin ja toiminnallisten muotojen luomiseen

METALLIN 3D TULOSTUS – LASER SINTRAUS – ADDITIVE MANUFACTURING

Laser sintraus on ehkä parhaiten kuvaava tapa määritellä menetelmän koskevan nimenomaan metallirakennetta, ei muovitulosteita. Nykyään puhuttaessa 3D tulostamisesta, tarkoitetaan yleisimmin erityyppisten muovilaatujen tulostuksesta, ja paljon myös keskustellaan hurjaa vauhtia kehittyvistä muovin harrastetulostimista. Nyt on kuitenkin kyse todellakin vain metallin tulostamisesta, ei muovista.

Metallin 3D tulostuksessa GF koneissa käytetään jauhepetimenetelmää. Sillä saavutetaan materiaalin tasalaatuinen lujuus sekä tarkka muoto myös sisäpuolisiin pintoihin, joihin ei ole mahdollista päästä tekemään pinnan koneistusta jälkikäteen.

Menetelmässä metallijauheesta kovetetaan kerros kerrokselta laserin avulla haluttu muoto. Yhden kerroksen korkeus määritellään ohjelmallisesti. Käytetystä metallijauheesta sekä halutusta tarkkuudesta riippuen, yhden tulostuskerroksen korkeus on luokkaa 0,030-0,050mm. ”Tulostuksen” jälkeen kappaleen rakenteellinen tasalaatuisuus vastaa jo hyvin normaali työkaluteräksiä, ja on valmis jatkokoneistukseen tai esimerkiksi lankasahalla tapahtuvaan irrotukseen. Normaalisti kappale myös lämpökäsitellään sintrauksen jälkeen, mikä antaa sille vaadittavan kovuuden.

Kappale on laser sintrauksen jälkeen pinnaltaan vielä karkea, ja vaatii viimeistelykoneistuksen. Pintojen viimeistelykoneistukseen sovelletaan yleisesti suurnopeustyöstöä (HSM).

Metallikappaleiden valmistus 3D tulostuksella on huomattavasti arvokkaampaa kun vastaavien muoviosien tulostus, johtuen sekä koneiden tekniikasta että myös materiaalijauheen hinnasta. Tämän takia metallin 3D tulostusta käytetään lähinnä erittäin vaativissa paikoissa, missä osien valmistus perinteisin menetelmin ei ole mahdollista. GF on keskittynyt lähinnä ruiskupuristusmuottien osien valmistamiseen 3D tulostuksessa. Myös medical ja aerospace alueilla menetelmälle löytyy paljon käyttökohteita.

GF on onnistunut yhdistämään paletoinnin eri työstömenetelmien välillä, mukaanlukien myös 3D tulostuksen, joka mahdollistaa hybridikappaleiden valmistuksen. Kappaleen pohja valmistetaan koneistamalla aihiosta ensimmäisessä työvaiheessa. Tämän jälkeen kappale kiinnitetään palettiin koneistetusta pinnasta, ja paletissa koneistetaan kappaleen toinen puoli. Tämä paletti siirretään 3D tulostimeen, jossa kasvatetaan suoraan koneistetun materiaalin jatkoksi tarvittavat muodot. Seuraavassa työvaiheessa sama paletti viedään pintakoneistukseen, jossa tulostettu pinta saadaan ajettua haluttuun lopulliseen pinnanlaatuun.

LASER ABLAATIO – PINNAN 3D TEKSTUROINTI

Ablaatiolla tarkoitetaan tässä yhteydessä pinnan muokkaamista lasersäteellä visuaalisesti, tavoitteena saada pintaan haluttu kuviointi tai pinnanlaatu. Kyseessä ei ole leikkaava lasertyöstö, missä tarkoitus on nimensä mukaisesti leikata materiaalia paloihin.

Laser ablaatiota käytetään kovaa vauhtia yleistyen muovimuottien pintojen muokkaamiseen, ja hyvin pitkälle korvaamaan hankalan ja vaarallisen etsauksen. Oleellinen ero on toistettavuus, sillä ablaatiolaser tuottaa puhtaasti ohjelmallista muotoilua, joten sen toistettavuus on täydellistä.

FEMTO laserit mahdollistavat lähes purseettoman pinnanlaadun, mahdollistaen laserin käyttöä täysin uusissa sovelluksissa. NANO teknologian avulla saavutetaan esimerkiksi eri värisävyjä suoraan metallin tuotepintaan.

Jos katsot uusien autojen sisustusta, lähes jokainen pinta kojelaudassa, ovien paneeleissa ja keskikonsolissa on ablaatiolaserilla tehty muotin pintaan. Vastaavasti esimerkiksi auton renkaiden sivupintojen kuviointi on kasvavassa määrin tehty muotin pintaan käyttäen ablaatiolaseria. Siis kaikki mikä näyttää hiilikuidulta, on todennäköisesti vain ablaatiolaserilla muokattua muovimuotin ansiota. Samoin esimerkiksi nahkajäljitelmäkuvio muovipinnoissa.

GF valmistaa sekä kolmiakselisia, että viisiakselisia ablaatiolasereita, joiden käyttökohteet laajenevat hurjaa vauhtia muotinvalmistuksesta elektroniikkaan, koruteollisuuteen, medical puolella toiminnallisten pintojen luomiseen, nestevirtauksissa, kappalevalmistuksessa ja hienomekaniikassa.

Suuri osa käyttökohteista on innovatiivisia kohteita, joissa ablaatiolaseria käytetään korvaamaan vanha valmistusmenetelmä. Usein sen avulla voidaan tehdä aivan uusia yksityiskohtia tai uudella menetelmällä päästä lopputulokseen mihin ei muilla keinoilla ole edes mahdollisuutta.