Vražedné horko

Teplé slunečné počasí, to jsme si asi vždycky přáli. Během dovolených na prosluněném jihu ...

Celý článek »
Stěna smrti

Celý život žiju na kopci nad pražským Výstavištěm v Holešovicích. Z lesní vyhlídky jsem ...

Celý článek »
Ondřej Hrůza
Text:
Ondřej Hrůza Fotografie:
Ondřej Hrůza

Pilám odzvoněno!

Kam fréza nemůže

Tento článek vyšel 8. října 2009
v ČMN 40, na straně 25, v rubrice TECHNOLOGIE

Rozety, brzdové kotouče, základny přepákování, držáky výfuků, vymezovací desky… To všechno jsou věci, se kterými se dříve musely mordovat frézy, vrtačky a jejich obsluha řádově hodiny. Dnes už to tak není a ve fabrikách slyšíte jen: „Pepi, hoď to na lejzr!“


Pilám odzvoněno!

Každý z vás, kdo si už někdy opravoval nebo upravoval motorku jinak, než že ji odvezl do servisu nebo zašel do obchodu, kde koupil potřebný díl a tento pak pouze našrouboval, moc dobře zná termíny jako fréza, soustruh a dobrý nebo špatný soustružník. Čím dál víc se ale mezi motorkáři-kutily začíná používat věta, že to či ono „je v pohodě“, protože to vypálíme na laseru.
Jasně, lasery známe ze spousty filmů, Hvězdnými válkami počínaje a Růžovým Panterem konče. Ale ruku na srdce, kdo z vás ví, jak je to s lasery průmyslovými, o kterých je právě řeč? Co umí, co všechno a jak můžou proříznout a vyrobit? Vezměme to od začátku; alespoň si zopáknu prvák mého oblíbeného předmětu Radiační fyzika…

„ Nejnáročnější je programování, samotný řez je už sranda na pár minut ”

Nic než světlo…
Laser je zkratka názvu Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, což by šílený fyzik přeložil jako „zesilování světla stimulovanou emisí záření“. Takže si zkuste představit trubici, ve které je tzv. „aktivní prostředí“ (1), což je základ. Aktivním prostředím se rozumí látka obsahující oddělené kvantové energetické hladiny elektronů. To je buď plyn (plynový laser), monokrystal (pevnolátkový laser), polovodič (diodový laser), polovodičové multivrstvy (kvantový kaskádní laser) nebo volné elektrony (lasery na volných elektronech).
Nějakým zdrojem energie (2) (něco jako velká výbojka) pak do tohoto prostředí pumpujete energii. Ta postupně vytlačí (vybudí) elektrony aktivního prostředí z jejich základní energetické hladiny do vyšší energetické hladiny a dojde k tzv. excitaci. Ovšem při opětovném návratu elektronů na nižší energetickou hladinu dojde k zajímavější věci – vyzáření (emisi) kvanta energie ve formě fotonů. Ty pak dále reagují s dalšími vybuzenými elektrony, což spustí tzv. stimulovanou emisi fotonů. Pak přichází na řadu rezonátor (3 a 4), který tvoří třeba dvě zrcadla. Ta odráží paprsky fotonů zpět do aktivního prostředí, a to podporuje další a další stimulovanou emisi fotonů a jejich tok se postupně exponenciálně zesiluje.
Výsledný paprsek nakonec opustí tělo laseru průchodem skrz polopropustné zrcadlo. Má neuvěřitelnou energii a likviduje všechno, co mu přijde do cesty. První funkční laser představil už v roce 1960 Theodore H. Maiman. A ještě něco. Předchůdcem laseru byl Maser (1953), který na podobném principu emitoval mikrovlny.

gal_1_80.jpg

Průměrně za 15 mega
Velký laserový automat ve fabrice asi nepřehlédnete. Nikdo už vám ale neukáže místnosti, kde programátoři laseru tráví hodiny a hodiny za počítačem a z technického výkresu nebo vašeho náčrtku počítají a hlavně přesně zakreslují finální tvary požadovaných výpalků. Jejich práce není nepodobná programátorům CNC fréz.
U nás jsou běžně rozšířená pracoviště disponující stroji pracujícími v 2D rozměru s jednou laserovou pistolí a lasery kombinované s tzv. „vysekávačkou“. Jsou totiž finančně nejdostupnější (průměrně 15 000 000 Kč). Opracování kovu takovým laserem je pak jednoznačně nejlevnější technologií oproti všemu ostatnímu. Na druhou stranu za cenu jednoho 3D laserového pracoviště s několika pistolemi koupíte třeba pět nových céencéček.

Říznete skoro všechno
Samotný proces vypalování je proti programování doslova brnkačka, protože je hotov za chvilku. Operátor pouze upne desku materiálu do stroje, zadá výchozí body, podle zvoleného materiálu nastaví fyzikální vlastnosti laserového paprsku a už to valí. Rychlost závisí na tloušťce a zvoleném materiálu. Řezat lze takřka všechny kovy dostupné v průmyslové metalurgii. Běžné černé železo, všechny druhy nerez oceli, ocel pozinkovanou, hliníky, duraly i titan. Lasery střední třídy zmiňované výše si běžně dokážou poradit s deskou do tloušťky 20 mm.
Větší kusy (pak už ne na motorky, ale na lokomotivy!) potřebují mnohem výkonnější a dražší laser. Řezat laserem se dá podle odborníků s přesností do 1/10 mm, což je obdivuhodné. Aby kov při vysoké teplotě paprsku neshořel, provádí se řez v ochranné směsi plynů (helium, argon, dusík) podobně jako při svařování.
Tak jako mají CNC frézy v základní nabídce gravírování a vyřezávání nápisů, dá se popisovat materiál i laserem. Velmi slabý paprsek naruší a doslova „spálí“ svrchní vrstvu popisovaného kovu.

 

Vysvětlivky ke schématu - konstrukce laseru:
1. Aktivní prostředí
2. Zdroj záření
3. Odrazné zrcadlo
4. Polopropustné zrcadlo
5. Laserový paprsek
 

Vyšlo v ČMN 40/2009

Fotogalerie
Komentáře k článku
Charlie [ 195.47.2... ] 21.01.2010  16:35
Zajímavou alternativou k řezání laserem u materiálů které by laser spálil nebo naopak neuříz, jako jsou organické materiály nebo kámen, keramika je řezání vodním paprskem, i to se může hodit při stavbě motorky.
Přidat komentář
PŘEHLED ČLÁNKŮ
Vražedné horko
ČMN 16/2018 - Petr Pour
Stěna smrti
ČMN 15/2018 - Petr Pour
Svůj vlastní PETbag
ČMN 14/2018 - Petr Pour
Sbal se a vypadni
ČMN 13/2018 - Petr Pour
Horko na Manu
ČMN 12/2018 - Petr Pour
Moto MXGP
ČMN 11/2018 - Petr Pour
O krizovkách
ČMN 10/2018 - Petr Pour
O živé historii
ČMN 9/2018 - Jan Rameš
Touha zvítězit...
ČMN 8/2018 - Petr Pour
Holografický zážitek
ČMN 7/2018 - Petr Pour
Díky, přátelé
ČMN 6/2018 - Petr Pour
Sezona začíná
ČMN 5/2018 - Petr Pour
Krásu nechceme
ČMN 4/2018 - Petr Pour
Likvidační Dakar
ČMN 3/2018 - Petr Pour
Spojuje Dakar?
ČMN 2/2018 - Petr Pour
Bomby na nový rok
ČMN 1/2018 - Petr Pour
S dvacítkou na krku
ČMN 26/2017 - Petr Pour
Nejkrásnější dárek
ČMN 25/2017 - Petr Pour
O budoucnosti
ČMN 24/2017 - Jan Rameš
Přetažený šrouby
ČMN 23/2017 - Petr Pour
 Dobrá volba
ČMN 22/2017 - Petr Pour
Nebe a Peklo
ČMN 21/2017 - Petr Pour
Táhni a srůstej
ČMN 20/2017 - Petr Pour
Do dodávky
ČMN 19/2017 - Petr Pour
Cestovat na motorce je radost i utrpení!
ČMN 18/2017 - David M. Bodlák
Hurá do dějin
ČMN 17/2017 - Petr Pour
Smutný úvod
ČMN 16/2017 - Petr Pour
Tunelem se nesvezem
ČMN 15/2017 - Petr Pour
Nepopulárně populární
ČMN 14/2017 - Petr Pour
A přece se točí
ČMN 13/2017 - Petr Pour
Další články »
© 1999 - 2018 Bikes Publishing s.r.o. | Všechna práva vyhrazena. | Vyrobila Bikes Media s.r.o.
Bez souhlasu provozovatele je zakázáno jakýmkoli způsobem šířit obsah tohoto webu.
Kalendář akcí | ČMN Shop | Záruční podmínky | Podmínky zpracování osobních údajů | Podmínky zpracování cookies | Platba zboží | Osobní odběr | www.icmn.cz
.