Projektet, döpt till My-laser, startade 2007 och beräknas vara klart 2010. Då ska Permanova ha utvecklat en fullt fungerande prototyp. Och man har redan kommit långt på vägen. Niclas Wikström, utvecklingschef hos Permanova, och även projektledare: – På optiken har vi en färdig prototyp som vi ska testa nu i dagarna. På det kompletta verktyget kommer en prototyp under hösten, säger han. Behovet av betydligt mindre verktyg finns hos flyg- och rymdindustrin. Där behövs sådana laserprocessverktyg för att förbättra åtkomsten vid svetsning av komponenter med hög geometrisk komplexitet, det vill säga svetsning i mycket trånga utrymmen. I projektet ingår även utvecklingscentrumet Innovatum, Högskolan i Väst och flygmotortillverkaren Volvo Aero. Volvo Aero vill kunna tillverka miljövänligare flygplansmotorer. Det innebär motorkomponenter som är mindre och lättare. Ett problem som då uppstår är att befintliga laserprocessverktyg är för stora. – Volvo Aero vill driva utvecklingen framåt, men då blir det svårt att komma åt på alla de ställen man vill svetsa. Därför startades detta projekt, säger Niclas Wikström. För att nå sitt mål satte Permanova upp flera delmål: • Utveckling av optiklösningar som kan hantera ökad effekttäthet i laserstrålen • Utveckling av skydd av optik för robust tillverkning • Utveckling av sensorik för övervakning av funktionaliteten hos det nya miniatyriserade verktyget • Sensorik för övervakning av laserprocessen • Integration av kablage med verktyget På Permanova visste man att det skulle dyka upp en del rent praktiska problem, men Niclas Wikström berättar också att man var och är övertygade om att problemen går att lösa. – Ett sådant problem är att själva svetsprocessen i sig kan vara ett hinder. När det är väldigt trångt hamnar man väldigt nära processen, vilket ställer höga krav på svetsverktyget. En lasersvetsoptik måste vara ren för att fungera, annars brinner den upp; all lasereffekt hamnar i verktyget istället för på komponenten man svetsar. – Det är alltså viktigt att verktyget skyddas från all smuts som kommer från själva processen. I normala fall är det cirka 200 mm mellan stycket som svetsas och verktyget. Däremellan har man till exempel olika luftknivar och övertryck för att skydda optiken från rök och sprut. Men när man ligger 50 mm från det som svetsas, då blir det trångt, och kontaminationen är också mer koncentrerad. – En annan sak som är viktig är att kyla optiken på ett bra sätt. Dels för att man är nära, dels för att det är ett litet utrymme som snabbt hettas upp. Och för att få bra kvalitet på processen behöver man ha jämn temperatur på optiken. Vad gäller kylning anser Niclas Wikström att vattenkylning är det enklaste alternativet. Permanovas projektgrupp har också haft tankar på att kyla genom att blåsa direkt på linserna inne i optikslingan, men det drar med sig två problem: dels måste blåsluften vara väldigt ren, dels måste det blåsa hela tiden, vilket över tid ger en stor luftförbrukning. – Istället vill vi optimera vattenkylningen, som samtidigt kan kyla luft inne i själva optikslingan, inte bara linshållaren. Normal svetsoptik har en diameter på 50 mm. Diametern på linserna i miniatyren är bara 10 mm i diameter. Och just miniatyriseringen av optiken har lett till nya utmaningar. – När man går mot högre effekttätheter kan det hända att fokuspositionen påverkas, säger Niclas Wikström, som samtidigt förklarar att fokalskiftet påverkas av många faktorer: renhet, olika ytbeläggningar, olika material i linserna och olika sätt att kyla linserna. Till och med olika sätt att applicera de olika ytbeläggningarna kan påverka. Ett sätt att komma runt problemet är att bara svetsa korta perioder, men inom projektgruppen ser man inte det som en lösning. Deras mål är att skapa ett verktyg som kan köra långa tider, och som är stabilt över den tiden. – Vi har testat olika leverantörers linser och skyddsglas, och funnit klara skillnader mellan glas från olika leverantörer, säger han och lägger till: – Det är minst sagt ett komplext problem. Därför jobbar vi inom de områden vi vet att vi kan påverka, och det vi har sett är att kylning är väldigt viktigt för att kontrollera fokalskift. Ju bättre man kan kyla linserna och skyddsglasen, desto mindre fokalskift får man. Det nya miniatyriserade verktyget kommer att monteras på och positioneras med en robot. Men ingen del av roboten ska in i de trånga utrymmena. Istället sitter verktyget på en specialkonsol som sticks in. Hur långt den kan stickas in beror på stabiliteten hos konsolen, men en halv meter ska inte vara några problem säger Niclas Wikström Har ni utgått från befintliga verktyg? – Nej, det är ganska mycket nytt. Vissa idéer återanvänder vi givetvis, men ju mindre ett verktyg ska bli desto mer närmar man sig ett specialverktyg. Fler branscher än flyg- och rymdindustrin borde följa projektet med spänning? – Ja, helt klart. Detta verktyg är framtaget för en specifik applikation, men när man har alla lösningar klara är det relativt enkelt att göra små mekaniska justeringar för att komma åt i andra trånga utrymmen.