ENGINEERINGNET.BE - Buislasers hebben een revolutie teweeggebracht in de manier waarop ingenieurs kokerprofielen en buisvormige materialen in hun ontwerpen verwerken. Het zijn multifunctionele bewerkingscentra geworden, waardoor de materialen die van de buislaser komen in één keer al helemaal klaar zijn voor montage of assemblage.
Dat maakt dat ook het kleinere seriewerk of zelfs prototypes betaalbaar van de machine kunnen komen, zeker in combinatie met de nodige automatisering om de profielen automatisch in te laden en de stukken ook weer automatisch af te nemen. Maar vooral op vlak van ontwerp biedt de buislaser heel wat voordelen ten opzichte van klassieke bewerkingen zoals zagen, frezen en boren: snelheid, kwaliteit, flexibiliteit en herhaalbaarheid.
Rechtstreeks van ontwerp naar machine
Productdesign gebeurt vandaag in 3D-softwarepakketten. Deze constructie, samengebouwd uit vaak complexe 3D-stukken, per onderdeel weer omzetten in gedetailleerde tekeningen met de juiste dimensies kost tijd en aandacht om elke curve en samengestelde hoek helemaal goed te hebben. Deze stap elimineren vermijdt fouten en dat is net wat de CAD/CAM interface van buislasers kan. Bestanden zoals .STP, .IGS of .X_T kunnen rechtstreeks ingeladen worden in de programmeersoftware waardoor ook het ontwerpproces sneller afgerond is.
Bovendien kunnen ontwerpers complexe geometrieën samenstellen van componenten die in elkaar passen of klikken, waardoor traditionele methodes zoals riveteren of lassen niet meer nodig zijn. Komt er toch nog laswerk aan te pas? Dan kan de buislaser de stukken ook al perfect voorbereiden met bijvoorbeeld lasafschuiningen zodat er geen extra tussenstappen meer nodig zijn die de nauwkeurigheid kunnen verminderen.
Tijd en kosten besparen
Machinefabrikant Trumpf berekende dat onderdelen gemiddeld tot 31% minder kunnen kosten door de slimme toepassing van buislasers. Wie nog maar net een 3D-buislaser in de productie heeft staan, zal vooral op een nieuwe manier naar zijn ontwerp moeten leren kijken. Vaak kunnen componenten nu uit één stuk gesneden worden en niet meer samengebouwd uit verschillende onderdelen. Een eenvoudig frame dat uit vier onderdelen bestaat die in verstek zijn gezaagd om samen te passen kan in plaats daarvan uit één enkele buis gesneden worden die wordt ingekeept en dan gebogen om hetzelfde frame te vormen.
Maar dan vooral met minder onderdelen in de bill of materials en met een nauwkeuriger en vaak sterker geheel. Door deze manier van werken toe te passen kan de herhaalbaarheid en de nauwkeurigheid van producten verbeterd worden. Een buislaser kan bijvoorbeeld een radiushoek van een vierkante of rechthoekige buis tot een esthetisch aantrekkelijke en veilige hoek maken voor meubels. Met klassieke technieken kan dat nooit uit één enkele buis ontstaan.
Flexibiliteit troef
De 3D-laserkop op een buislaser is een bijzonder flexibele snijtool. Terwijl hij het profiel op maat snijdt, kan hij lipjes en sleufjes in verschillende vormen aanbrengen, waardoor het aantal secundaire bewerkingen die nodig zijn om sterke, nauwkeurige verbindingen te maken tussen onderdelen, daalt. Wie erin slaagt zijn ontwerp van producten zo aan te passen, zal van bij het eerste stuk dat geproduceerd wordt de voordelen voelen.
Vaak is het een katalysator om deze ontwerpfilosofie zo breed mogelijk uit te dragen binnen de organisatie. Ook al omdat het vinden van goede lassers steeds moeilijker wordt en lasrobots voor kleine series en prototypes niet altijd betaalbaar zijn. Deze manier van werken vindt al vlot zijn weg naar landbouwmachines, architectonisch ontwerp, meubelfabricage, de auto-industrie en de bouwsector.
Virtual prototyping
Het hoeven niet alleen ronde, vierkante of rechthoekige buizen te zijn die een buislaser voor de kiezen krijgt. Normaal blijven ingenieurs vaak weg van alternatieve vormen zoals platte ovalen, D-vormige buizen of elliptische profielen. Voor klassieke technieken zouden de gereedschapskosten snel oplopen, met de buislaser is het enkel een kwestie van het snijgereedschap, de laserstraal, anders te programmeren. Ook de bewerking van open profielen zoals hoeken, kanalen, platte balken en sommige I-balken behoren tot het arsenaal van de moderne 3D-buislaser, wat de ontwerpmogelijkheden voor ingenieurs nog verder uitbreidt.
Dankzij de snelheid en de flexibiliteit van de buislaser kan een onderdeel heel snel evolueren van concept tot afgewerkt profiel. Er kan zelfs eerst een virtueel voorbeeld in de software gecreëerd worden, die dimensioneel even nauwkeurig is en als virtueel gesneden onderdeel in het originele 3D-model van het ontwerp past. Virtuele prototyping dus waardoor het ontwerp gefinaliseerd kan worden, zonder nog maar één stuk te hebben gesneden. Ook dat is efficiëntiewinst.
