Wat gebeurt in lasersnijden?

Het begin van het jaar is altijd een goed moment om vooruit te blikken. Binnenkort zal u op Machineering zelf de nieuwste plaatbewerkingstechniek kunnen aanschouwen, maar wij geven u graag al de inzichten in wat er gaande is in de markt van lasersnijmachines. Lasersnijmachines blijven immers ‘the weapon of choice’ voor de meeste metaalbewerkers om hun stukken op maat te krijgen. Welke trends mogen we verwachten op de beurs? Een vooruitblik.

Hoe groter, hoe liever. De plaatformaten die de industrie verkiest, worden steeds groter. Kan niet anders dat dan ook de machines om ze te verwerken een grotere snijtafel hebben. Bij de vlakbedlasersnijmachines zijn er inmiddels modellen op de kop te tikken die tot 8 m lang en 2,5 m breed gaan. In maatwerk mag het zelfs nog een maatje meer zijn, en ook daar neemt de frequentie in dat soort projecten toe. Die vraag naar grotere platen is er altijd wel geweest. Maar nu staat er ook voldoende volume achter om de investeringskost in grotere machines te rechtvaardigen. Het sluit aan bij de trend naar grotere, naadloze materiaalvlakken, bijvoorbeeld voor de constructie- of scheepvaartindustrie. Dat leidt immers tot minder laswerk en meer mogelijkheden tot prefab. Tegelijkertijd biedt het intern de kans om tot efficiëntere nestings te komen. Win-win dus.

De laatste jaren kwam er heel wat technologie bij, waardoor gebruikers de laserstraal konden afstemmen op het materiaal in kwestie dat op de tafel kwam. Elke fabrikant heeft er zijn eigen gepatenteerde technologie en naam voor, maar het komt er telkens op neer dat men brandpunten van verschillende groottes kan neerleggen, waardoor er een straal bestaat met een binnen- en een buitenkern, die beiden in intensiteit kunnen worden aangepast. Dit heeft zich bewezen als een zeer nuttig instrument om dikke materialen met een zeer gerichte straal te penetreren en dan, door vermogen naar de buitenkern te sturen, dat langzaam open te trekken tot een snede van voldoende omvang.

 Een interessante techniek voor dikkere materialen, zeker, maar evenzeer voor materialen die zich anders minder makkelijk laten snijden, zoals zacht staal. Het verruimde het speelveld van lasersnijtechnologie nog verder. Vooral voor de constructie-industrie om sleuven te snijden in profielbalken om die dan als een Meccano-constructie eenvoudig te monteren. Er is zelfs sprake van om systemen te ontwikkelen die deze technologie naar de werf brengen.

De trend die iedereen actief in lasersnijden aan dit lijstje had kunnen toevoegen, is de stijgende vraag naar meer vermogen. De laserbronnen worden krachtiger. Er zijn al systemen op de markt die de kaap van 20 kW ronden. Het waarom is duidelijk: ze laten een hogere productiviteit toe, zeker wanneer er met dikkere materialen gewerkt wordt. Met lasersnijmachines kan men intussen zelfs tot 50 mm dikte gaan.     

Toch lijkt het einde van de wedren stilaan in zicht. Het is al eventjes niet meer het snijden dat de bottleneck is, het gaat er nu om de stukken ook even snel uit het skelet en van de tafel te kunnen halen. Waar het gros van de materialen dat op de snijtafel passeert beperkt blijft in dikte, hoeft dus zeker niet het uiterste in vermogen te worden opgezocht. Want de wedren van de afgelopen jaren heeft er wel voor gezorgd dat de medium vermogens (8 à 12 kW) nu een stuk betaalbaarder zijn geworden. Er is een flink stuk van de prijs gegaan, waardoor wie een 8 kW laser nodig heeft zich nu waarschijnlijk al een 12 kW kan veroorloven. En dan is de winst in productiviteit en flexibiliteit wel weer ­interessant.

Niet alleen de laserbronnen hebben deze evolutie naar meer vermogen en minder kosten ondergaan, hetzelfde geldt voor de optische technologie die in lasersnijmachines schuil gaat. Denk daarbij in eerste instantie aan de lasersnijkoppen. Ook daar spreken we nu gemiddeld over hogere vermogens. De standaard ligt zowat rond 15 à 16 kW. Dit zorgt ervoor dat, wanneer er toch veel vermogen nodig is in dikker materiaal, dit ook werkelijk uit de machine gehaald kan worden. 

Aan lasersnijkoppen werd de voorbije jaren bovendien de nodige intelligentie toegevoegd. De geavanceerde visie- en optische technologie binnenin maakt het makkelijker om lasersnijkoppen de nauwkeurigheid te geven die bijvoorbeeld robots soms ontberen. Het maakt ze makkelijker te integreren in ­automatiseringsoplossingen.

Metaalbewerkers zijn zich steeds meer en beter bewust van de voordelen die lasertechnologie kan bieden om feilloze producten af te leveren. Dat gaat verder dan lasersnijden alleen. Met dezelfde fiberlaserbron kan men ook lassen, reinigen en markeren. Uw lasersnijmachine die meteen ook het juiste serienummer op de plaat markeert: het kan. 

Maar er wordt tevens nagedacht over flexibele lasercellen waarin al deze bewerkingen samenkomen. In batterijproductie bijvoorbeeld. In plaats van een lange assemblagelijn, die de volledige fabriek tot stilstand brengt bij één defect langs de lijn, bieden drie à vier cellen die los van elkaar werken meer continuïteit. Voeg er nog AGV’s aan toe die de stukken naar en van de cellen voeren, en u heeft een volledig geautomatiseerde oplossing in huis.

Tegelijkertijd wordt er nog altijd gekeken naar andere technologieën dan fiber. Om bij de batterijen te blijven, daar hebben blauwe diodelasers en groene schijflasers al bewezen wat voor meerwaarde ze kunnen bieden bij reflecterende materialen zoals koper en aluminium. Maar hun speelveld zal beperkt blijven tot specifieke niches. Wie deze maar heel occasioneel ziet passeren over de werkvloer, blijft beter bij de fiberlaserbron.