Projektet Robocut vil udvikle en revolutionerende ny laserskæreteknologi, der baserer sig på et multistråleprincip, hvor skæringen sker med et komplekst strålemønster i stedet for med én rund laserstråle som traditionel laserskæring.

»Robocut-teknologien gør skæring væsentligt hurtigere, billigere og mere fleksibel end både state-of-the-art CO2-laserskæreteknologi og den fiberlaserskæreteknologi, der for tiden er ved at blive udviklet globalt,« siger projektleder og senioringeniør på IPU Flemming Olsen.

Kernen i Robocut-teknologien er skærehovedet, der er et avanceret optisk system med et specialdesignet kunstigt hologram, også kaldet Diffraktive Optiske Element (DOE), som indeholder viden om de strålemønstre, der er optimale til en given produktion.

Teknologien vil kunne anvendes globalt, såvel i elektronikindustrien som i mere klassisk masseproduktion af eksempelvis biler, husholdningsapparater og vandpumper.

Gør plads for fiberlaseren
Robocut træder ind på et marked, der i 30 år har været domineret af CO2-laseren som laserkilde, men på det seneste er den nye fiberlaser ved at trænge ind på markedet til især mikroskæring.

Fiberlaseren er CO2-laseren teknologisk, økonomisk og miljømæssigt overlegen, men der er problemer med at skære hurtigt og pænt med denne type laser. Det vil Robocut-projektet lave om på.

Teknologien baserer sig på et patentanmeldt princip, multistråle-skæring, hvor de nye fiberlaseres unikke evne til at kunne fokuseres på et ekstremt lille areal udnyttes til at danne komplekse strålemønstre i snitfugen i stedet for, som state-ofthe-art laserskæring, én rund laserstråle. Strålemønsteret skal udformes, så det både smelter materialet i snitfugen og danner høje damptryk lokalt på det smeltede materiale, og derved styrer smeltestrømningen ud af snitfugen.

Multistråle uden skæregas
Multistråle-teknologien kan udføres på to måder: Med koaksial skæregas (som traditionel laserskæring med én laserstråle udnytter), eller som det helt revolutionerende: Robotbaseret skæring uden assisterende skæregas.

I Robocut-projektet udvikles en avanceret version af multistråle-teknologien uden skæregas. Ved Robocut-skæring undgår man en dyse, der skal følge bearbejdningspunktet. Laserstrålen kan alene foretage skæringen, og derfor kan denne scannes ekstremt hurtigt over en kompleks emneoverflade med et scanningsoptiksystem, der for eksempel er placeret på en robot.

Robotten vil bevæge scanningsoptikken over store baner samtidig med, at scanningsoptikken foretager små komplicerede strålebevægelser med høj hastighed. Synkroniseringen af de to bevægelser vil resultere i ekstrem hurtig skæring af store pladeemner.

Robocut-teknologien har således potentialet for at revolutionere først og fremmest rumlig laserskæring, men også tyndpladeskæring (1-3 mm metalplade), hvor der vil kunne opnås hidtil usete skærehastigheder.

»Det er især potentialet inden for rumlig skæring, der gør, at Volvo er med i projektet. Med Robocut vil de kunne lasersvejse steder, de ikke kan komme til i dag,« siger Flemming Olsen.

I projektet udvikles en eller flere prototyper af Robocut-skærehovedet, og parterne i projektet forudser, at det hurtigere og mere fleksible system vil være yderst konkurrencedygtigt og tage en stor bid af det årlige, globale salg af laserskæresystemer på cirka 15 milliarder kroner.