Le operazioni di incisione ibrida si basano sulla testurizzazione laser

Secondo il presidente di St. Paul Engraving Inc. John Seiberlich, i negozi hanno bisogno di capacità di testurizzazione chimica e laser a cinque assi per generare modelli che un tempo erano considerati irraggiungibili e competere efficacemente nel mercato di oggi.

Un simile approccio ibrido consente al negozio con sede a Stacy, Minnesota, di generare modelli più velocemente e in modo più conveniente rispetto ai suoi concorrenti. Utilizzando un processo laser e chimico in tandem, l'officina può creare modelli intricati e complessi e semplificare le operazioni di incisione chimica.

Il processo inizia con lo sviluppo del modello necessario per l'applicazione con laser a cinque assi, a cui seguono tecniche di incisione chimica. Ciò consente di applicare modelli a geometrie complesse con risultati precisi e ripetibili.

St. Paul Engraving ha aggiunto la tecnologia laser a cinque assi poiché le esigenze applicative dei clienti sono diventate più complicate. Secondo Seiberlich, i laser consentono all'officina di mantenere tolleranze estremamente strette nonché un'esatta ripetibilità del modello. La tecnologia laser a cinque assi ha consentito a St. Paul Engraving di espandere la propria base di clienti in quanto il negozio può ora generare dettagli di modelli fino a 0,0015" [0,038 mm] di dimensione e caratteri piccoli fino a 0,007" [0,18 mm] di altezza, tutti i fino alle texture che ricoprono il tetto di un ATV.

"Per noi i processi laser e chimici non sono in concorrenza tra loro", spiega Seiberlich. "L'unica volta in cui abbiamo bisogno dell'incisione chimica è quando una caratteristica della parte è d'intralcio e impedisce al raggio laser di colpire la superficie target. Se non riesci a raggiungerla, non puoi strutturarla con il laser. A parte questo, è la nostra processo di scelta."

I sistemi di testurizzazione laser di St. Paul Engraving includono LASER P 1000, LASER P 1200 e LASER S 600, tutti della svizzera GF Machining Solutions Management SA, con sede centrale negli Stati Uniti a Lincolnshire, Illinois. La LASER S 600: la macchina più recente dell'officina —è dotato di doppia sorgente laser Flexipulse con uno spostamento del fuoco Z che consente di migliorare le finiture superficiali riducendo al tempo stesso i tempi di lavorazione fino al 40% a seconda delle singole applicazioni, ha affermato l'azienda.

La tecnologia Flexipulse, abbinata a doppia sorgente, consente la regolazione della durata dell'impulso da quattro a 200 nanosecondi e la possibilità di passare da una sorgente da 100 a 30 W. Ciò consente di migliorare la finitura superficiale e completare più applicazioni con un unico setup su una macchina, ha osservato GF Machining. Le sorgenti Flexipulse possono anche ospitare vari materiali, tra cui acciaio, alluminio, grafite, rame, ceramica, vetro, zaffiro e polimeri.

Utilizzando la tecnologia Flexipulse, St. Paul Engraving può allungare o accorciare l'ampiezza dell'impulso del raggio per ottenere più energia utilizzabile, meno bruciature, migliori finiture superficiali, tassi di rimozione più rapidi e una riduzione complessiva dei tempi di produzione.

Il LASER S 600 e il LASER P 1000 dell'officina lavorano insieme in una cella WorkPartner 1+ System 3R. Il robot della cella può caricare pallet Dynafix di grandi dimensioni sulla LASER P 1000 e pallet Macro più leggeri sia sulla P 1000 che sulla S 600, con una capacità totale di 10 pallet Dynafix e 90 pallet Macro.

St. Paul Engraving ha iniziato con un semplice cambio pallet sulla sua LASER P 1000, ma presto si è resa conto della necessità di espandere le capacità di produzione, cosa che ha portato alla configurazione di celle a due macchine, ha spiegato il Vicepresidente Bryan O'Neill. Di conseguenza, l'officina può fornire ai clienti una produzione continua 24 ore su 24, 7 giorni su 7, consentendo l'esecuzione simultanea di più parti e lavori. Con la giusta configurazione delle parti, possono eseguire più lavori su un pallet e quindi caricare diversi pallet nella macchina per lavori di produzione ad alto volume.

"Sebbene possiamo combinare i laser con la nostra incisione chimica, alcuni modelli possono essere prodotti solo con il laser, compresi modelli dettagliati per l'osteointegrazione su piccoli componenti medici come gli impianti a vite in titanio", ha affermato O'Neill. "Poiché è difficile controllare l'acido utilizzato nell'incisione chimica, il processo comporta anche restrizioni sui materiali, oltre a quelle relative alle dimensioni, alla profondità del modello e ai dettagli."