Kuitulaserien yleistyminen on helpottanut kompaktien työkalujen kehittämistä. Verrattuna hiilidioksidilaseriin hyötysuhde on karkeasti ottaen kymmenkertainen, jolloin tarvittava jäähdytysteho on reilusti pienempi. Siksi laitteista on voitu tehdä pienempiä, ja ne voidaan siirtää helposti työkohteen viereen. Kuitulaserteknologian hinta ja huoltokustannukset ovat myös paljon pienemmät kuin esimerkiksi YAG-laserin vastaavat.

Vähintään yhtä suuri etu verrattuna CO₂-laseriin on, että tuotettu säde paitsi synnytetään kuidussa, se myös ohjataan työkohteeseen valokuitua pitkin. Näin vapaudutaan monimutkaisesta ja jäähdytettävästä peilirakenteesta, joka rajoittaa hiilidioksidilaserien kuljetusta ja kohdentamista.

Korkea hyötysuhde heijastuu suotuisasti myös laserlaitteiston tarvitsemaan ottotehoon. Kun laitteistoon ottoteho jää alle yhden kilowatin, sitä voidaan käyttää yksivaihejännitteellä ja 16 A sulakkeelta. Tällöin laitteiston tuottama säde riittää levyn tai putken hitsaamiseen alle kolmen millimetrin ainevahvuudella.

Merkkaus- ja puhdistustyöt onnistuvat selvästi pienemmillä ottovirroilla.

Puhdistus uudessa valossa

Puhdistustehtävissä kuitulaser kykenee selviytymään kohteista, jotka aikaisemmilla menetelmillä olivat erittäin hankalia tai vaativat purkamista, suojaamista sekä muita varotoimia. Esimerkiksi mekaanisen puunjalostuksen laitoksissa jyrsinteriin takertuu erittäin kovaa puuainesta, jota on erittäin hankala puhdistaa mekaanisesti vaurioittamatta itse terää. Laserilla työ tapahtuu nopeasti, joten puhdistusvälejä voi tihentää ja näin nostaa koneen tuottavuutta. Menetelmä korvaa esimerkiksi höyrypuhdistusta, puhalluksia, harjauksia ja hiontoja eikä aiheuta höyryn tapaan kosteudesta aiheutuvia ongelmia.

– Laser höyrystää metallipintoihin liimautuneen, pihkansekaisen puupölyn. Sen hyviä puolia on myös, että se toimii kaikkialla, minne valo vain pääsee tunkeutumaan. Osien purkamista ei tarvita, joten itse puhdistuksen nopeutumisen lisäksi tuottavuutta nostaa se, että monilta oheistöiltä vältytään, kertoo laitteita maahantuovan W2M:n myyntijohtaja Juhani Tamminen.

Lukuisista erikoiskohteista mainittakoon elintarviketeollisuus, jossa laser paitsi puhdistaa myös desinfioi tuotantolaitteita. Turbiinisiipien kohdalla puolestaan virtaus häiriintyy jo muutamien mikronien kuonakerroksesta, joka on kuitenkin erittäin työläs tavanomaisin menetelmin poistettavaksi; kuitulaser kykenee irrottamaan myös sen.

Suuttimia, seuloja ja muita täsmälleen oikean kokoisia reikiä sisältävien kappaleiden puhdistuksessa laserin etuna on, ettei se muuta olemassa olevan reiän kokoa. Esimerkiksi dieselin ruiskusuuttimet voidaan puhdistaa ilman, että suihkun muoto tai reikäkoko muuttuu.

Puhdistus hitsauksen apuna

Laserointi poistaa metallipinnoilta varsinaisten likakerrosten lisäksi ajan kanssa muodustuneet kemialliset yhdisteet, kuten ruosteen ja muut korroosiotuotteet. Jos puhdistuksessa käytettäisiin kemikaaleja, niitä saattaisi jäädä liitospinnoille. Mekaanisessa puhdistuksessa lopputulokseen saattavat vaikuttaa myös harjasta railoon jääneet metallihiukkaset.

– Laserpuhdistus soveltuu mainiosti hitsauksen esikäsittelyksi, sen jäljiltä pinta on hitsausvalmis. Monikerroshitsin kohdalla sulatettavien kerrosten väliin ei jää vieraita hiukkasia, joka on mahdollista hiomalla tai harjaamalla puhdistettaessa, sanoo Tamminen.

Humppila Pipe tekee tehdasputkituksia, sekä esivalmisteita omassa hallissa että loppuasennuksia asiakkaan tiloissa. Ruostumattoman teräksen hitsaussauma puhdistettiin aikaisemmin joko lankalaikalla tai hapottamalla. Niillä ei voi kuitenkaan käsitellä saumaa heti, sen sijaan laser ei kaipaa odottelua.

– Jos kuumaa saumaa käsitellään hapolla, happo haihtuu. Lisäksi hapotetulla pinnalla on taipumus ruostua, mutta laserilla pinta pysyy kirkkaana. Lisäksi työ nopeutuu, kun hitsausporukalla on puhdistusyksikkö mukana ja työvaiheet voidaan tehdä saumattomasti, kertoo työnjohtaja Jari Arvonen.

Valo hitsaa vauhdilla

Kuitulaser on tuonut myös uusia mahdollisuuksia hitsaamiseen. Se on kahdesta kymmeneen kertaa nopeampaa kuin perinteinen kaarihitsaus, ja maksimi hitsausnopeus on jopa 120 millimetriä sekunnissa. Periaatteessa sille sopivat kaikki kohteet, missä on totuttu käyttämään piste- MIG- tai TIG-hitsausta.

Laitteistoa on yksinkertainen käyttää, sillä hitsauspään käsittely ei vaadi vuosien harjaantumista, ja sauma on kirkas, tasainen ja sileä; tämä helpottaa mahdollista jälkikäsittelyä sekä kiillotusta.

Menetelmä on erittäin energiatehokas, nopea ja turvallinen. Liitettävien kappaleiden kokonaislämpökuorma on ratkaisevasti pienempi kuin perinteisessä hitsauksessa. Tämä lisää turvallisuutta ja poistaa lämpövääristymät lähes kokonaan. Hitsattavaksi sopivat myös maalatut ja sinkityt kappaleet sellaisenaan. Laserhitsauksella voi liittää myös erilaatuisia metalleja toisiinsa, kuten esimerkiksi ruostumatonta terästä ja kuparia.

Teksti ja kuvat: Lauri Lehtinen