Lepsze polerowanie dzięki laserowi

Lepsze polerowanie dzięki laserowi

Polerowanie metalowych powierzchni jest bardzo potrzebnym, ale monotonnym zadaniem; trudno jest również znaleźć do tej pracy wykwalifikowanych techników. Maszyny polerujące nie są właściwą alternatywą, ponieważ nie mogą dostać się do trudno dostępnych powierzchni. Jednak nowe rozwiązanie tego problemu upatrzono w polerowaniu dzięki laserowi.

Badacze z Fraunhofer Institue for Laser Technology w Aachen opracowali zautomatyzowany sposób takiego polerowania. Dr inż. Edgar Willenborg, lider grupy naukowców, wyjaśnia: „Nie polerujemy powierzchni ręcznie z pomocą specjalnych past szlifierskich i polerskich. Wiązka lasera topi powierzchnię na głębokość od 50 do 150 mikrometrów. Napięcie powierzchniowe zapewnia, że płynny metal rozpływa się równomiernie i twardnieje bez żadnych zakłóceń.”

Podobnie jak w konwencjonalnym szlifowaniu i polerowaniu, cały proces powtarza się ze zwiększającym się stopniem rozdrobnienia. W pierwszym etapie naukowcy doprowadzili do stopienia się materiału na głębokość 100 mikrometrów. W dalszych etapach stopniowo zmniejszali głębokość. Willenborg dodaje: „Możemy ustawić głębokość topnienia przy pomocy różnych parametrów: mocy lasera, prędkości z jaką laser porusza się po powierzchni oraz długością impulsów laserowych.”

Laserowa polerka nie osiąga takiej samej gładkości powierzchni co perfekcyjne ręczne polerowanie – ręcznie polerzy potrafią doprowadzić chropowatość Ra do poziomu 5 nanometrów, natomiast laser co najwyżej 50 nanometrów. Jednakże Willenborg wciąż dostrzega potencjał rynkowy dla systemu. „Będziemy koncentrować się na automatyzacji w średniej klasie: chropowatość na takim poziomie, jest odopowiednia do wielu zastosowań, w tym form wykorzystywanych do produkcji tworzyw sztucznych. High-end’owy poziom polerowania pozostanie nadal w rękach profesjonalnych polerów."

Potencjalny czas zaoszczędzony na tego typu polerowaniu oraz inne związane z nim oszczędności są ogromne. Podczas, gdy wykwalifikowani polerzy potrzebują od 10 do 30 minut na centymetr kwadratowy, laser poleruje tę samą powierzchnię w minutę. Prototyp maszyny opracowany przez naukowców we współpracy z wydziałem inżynierii mechanicznej firmy Maschinenfabrik Arnold został już zkonstruowany. Willenborg szacuje, że system będzie gotowy do użytku przemyslowego w czasie od jednego do dwóch lat.

(rr)