A szakmai konferencia célja az volt, hogy ismertesse a legújabb CAD/CAM/PLM megoldásokat és technológiákat – ezek olyan szoftverek, amelyekkel növelhető a tervezés és a gyártás hatékonysága. A szervezők Nagy Tibor kollégánkat pódiumbeszélgetésre kérték fel, ahol a gépészmérnök egyebek mellett az ELI ALPS 3D-s modelljének hasznosságáról is beszélt.
„A kutatóintézet A épületének 3D-s modellje teljes egészében elkészült, és a B épület is közel áll a befejezéshez. Az A épület esetén a felső tartóváztól eltekintve minden egyes épületrész és elem megtalálható a modellben. Ennek akkor van jelentősége, ha új vákuumkamrát, vagy egyéb berendezést akarunk elhelyezni, illetve, ha például három helyiségen vinnénk keresztül egy lézernyalábot. A számítógépes program segítségével minden lépés előre megtervezhető, továbbá egy megbeszélés miatt nem kell a helyszínre menni, mert a 3D modell segítségével egy előterv is szemléltethető a részvevőkkel. A 3D-s modellel látjuk a vákuumkamrákat, az egyéb berendezéseket, akár az egyes csavarokat is” – írta le az adatbázis jelentőségét Nagy Tibor gépészmérnök.
Az ELI ALPS-ban több éves szakmai tapasztalattal rendelkező mérnökök dolgoznak, akik korábban az ipar különböző területein - autóipar, egyedi gépgyártás, illetve orvostechnikai eszközök tervezésével és gyártásával foglalkozó vállalatok – szereztek gyakorlatot. A mérnökök munkája meghatározó az intézet életében, hiszen hozzájuk futnak be a kutatók kérései. Ezeket ők dolgozzák fel, készítik el a műszaki rajzokat, amelyek alapján legyártják egy-egy kísérletekhez a szükséges alkatrészeket. Egyszerű összekötő csövektől a céltárgytartókon át a bonyolult mozgatórendszerek megvalósításáig érkeznek igények. Készültek vákuumkamra alkatrészek, tükör- és lencsetartók, optikai finombeállítók. Az egyik legutóbbi feladat egy 50x40 milliméteres céltárgytartó megalkotása volt, de terveztek már 400x300 milliméteres céltárgytartót is. Volt olyan eszköz, ami 100 milliméter vastag volt, máskor miniatűr alkatrészt kértek tőlük. Izgalmas kihívásként egy alkalommal arra kerestek megoldást, hogy miként feszítsenek ki egy 36 milliméter átmérőjű csőre 50 mikrométeres rácssűrűségű, rézből készült hálót. A háló szálainak a vastagsága 4 mikrométer volt! Ezt a feladatot is megoldották.
A mérnökök alumínium és rozsdamentes acél mellett a PEEK néven ismert, az űrtechnikában előszeretettel alkalmazott különleges műanyaggal is dolgoznak. Ezt az anyagot azért kedvelik a kutatók, mert vákuumban is biztonsággal használható, ugyanis nem szennyezi el a kísérleti rendszereket.
„Az ipar területén általánosságban elmondható, hogy a 3 milliméternél kisebb átmérőjű furatokkal nem szívesen dolgoznak, felhasználóinknak és kutatóinknak ellenben olykor 1 milliméteres furatokra van szükségük. Az ilyen különleges igényekre nincs felkészülve az ipar. Nekünk ez lépték szinte napi feladat” – állítja Nagy Tibor, aki szerint, ha gyorsan és precízen, kiváló minőségű eszközökkel szolgálnak ki egy felhasználót, annak a nemzetközi tudományos életben gyorsan híre megy.
„Kutatóintézetünkben egyedileg tervezett alkatrészeket gyártunk a különböző szoftverek segítségével. A mechanikai műhelyben számítógép vezérlésű gépekkel dolgozunk, melyekre az EDGECAM szoftverrel készítjük a megmunkáló programokat. Ezzel automatizálhatunk bizonyos munkafolyamatokat, egyszerűbbé és gyorsabbá tehetjük az eszközök gyártását” – mondta el Krizsán Gábor mérnök, aki szerint főleg az apró alkatrészek elkészítése jelent kihívást.
„Képzeljük el, hogy 5 milliméter vastag, pénzérme átmérőjű rozsdamentes acélkorong közepére kúp alakú furat kell. Az egyik oldalon az elvárt átmérő 3 milliméter, a másikon 0,3 milliméter. Egy ilyen kúp méretpontos legyártása bonyolult folyamat. Egy másik alkalommal dupla kúp alakú formára volt szükség. Ebben az esetben a 20 milliméter vastag anyagba az egyik oldalon 3, a másikon 4 milliméter átmérőjű kúpot kellett fúrni, ami az anyag közepén 0,3 milliméterre szűkült. El lehet képzelni, hogy milyen bonyolult folyamatról volt szó. „Egy 0,2 milliméteres furatba befűzni egy 0,1 milliméteres huzalt csak látszólag egyszerű feladat” – említ egy másik izgalmas kihívást Nagy Tibor.
A kutatóintézeti mérnökök egy-két darabos prototípust készítenek, a különleges elemeket a kereskedelemben kapható berendezésekkel állítják elő. Azzal a különbséggel, hogy nem csak arra használják a gépeket, amikre azokat eredetileg tervezték – a mérnökök ötletes megoldásokkal növelik az alkalmazási lehetőségeket. Az is előfordul, hogy az egyedi igényekhez szükséges eszközök léteznek a piacon, tehát nem kell kifejleszteni például egy különleges fúróhegyet, de azokból csupán néhány darabot adtak el a világon. Azaz, nincs azzal kapcsolatos felhasználói tapasztalat. Ilyenkor a gyártó a mérnökeinkkel lényegében közösen teszteli az adott fejlesztést. Krizsán Gábor szerint eddig sikeresek voltak az ilyen típusú együttműködések.
Fotók: Balázs Gábor