Regelmäßige Wartung ist der Schlüssel zur Qualität des Laserschneidens

Um den Schnitt qualitätsvoller wie möglich zu machen, muss der Laserschneider regelmäßig gewartet und gereinigt werden. Allerdings, viele Unternehmen vergessen jedoch, wie wichtig regelmäßige Wartung ist. Einer der führenden Experten für Laserschneiden von Metallen, Herr Brent Donner, stellt einige Fragen, die vor dem Beginn des Schneidens gestellt werden müssen, um eine zufriedenstellende Schnittqualität zu gewährleisten.

Ansonsten ist Herr Donner ein langjähriger Berater mit  großer Erfahrung in Projekten des Laserschneidens. Während des Besuchs in zahlreichen  Unternehmen, die nach seiner Meinung gefragt hatten, bemerkte er die drei großen Fehler, die Laserschneider – Betreiber machen. Vor jedem Laserschneidprojekt müssen drei wichtigen Fragen gestellt werden, um sicherzustellen, dass das Projekt qualitätsvoller wie möglich umgesetzt wird.

Werden die Laserschneider- Linsen in der vorgeschriebenen Weise gereinigt?

Schneidlinsen sind einer der wichtigsten Parameter, die die  Qualität des Schnitts beeinflussen. Währende Schneidprozess tritt eine Schmierschicht auf der Linse und die Schnittqualität wird verringert,  der Betreiber muss nach einer bestimmten Anzahl von Schnittzyklus gereinigt werden.

Allerdings, während des reinigen muss, man große Aufmerksamkeit auf die Linse setzten. Bei unsachgemäßer Reinigung kann die Schneidlinse beschädigt oder nicht bis zum Ende gereinigt werden, sodass eine dünne Schmutzschicht darauf zurückbleibt.

Zur Reinigung des Objektivs gibt es speziell entwickelte Mittel. Allerdings, behauptet Herr Donner, dass die Betreiber oft nicht wissen, wie man Reinigungsmittel anwendet. Was notwendig ist, ist eine angemessene Menge von Reinigungsmittel zu verwenden. Danach folgt das Polieren der  Linse einem sehr sanften Drücken der Hand auf sie.  Bei regelmäßiger Wartung und Reinigung kann die Lebensdauer der Laserlinse auf bis zu 8 Monate verlängert werden, wobei die Schnittqualität zwangsläufig verbessert wird.

Ist die Laserdüse zentriert?

Die Düse hat während des Laserschneiden eine sehr wichtige und unverzichtbare Rolle. Außer, dass es Laserstrahl leitet es auf das Metall und durch Sie durchdringt es mithilfe des Gases was man zum Schneiden verwendet. Aus diesem Grund muss der Bediener nach einem bestimmten Schnittzyklus die Drüsenzentrierung überprüfen,  indem er den Laserstrahl etwa 1 Sekunde lang auf das Band richtet. Danach sollte man überprüfen, ist das Loch, das in ein Band gebildet wird, zentriert genug .

Da das entstandenes Loch sehr klein ist, wird empfohlen die Lupe zu benutzen. Zusätzlich zur Erhöhung der Präzision des Schnitts kann eine gute Positionierung der Drüsengeschwindigkeit um bis zu 40% erhöht werden.

Ist die Laserschneider Optik fokussiert?

Abgesehen von der regelmäßigen und ordnungsmäßigen Wartung der Schneidoptik ist es notwendig, nach einer bestimmten Anzahl von Schneidzyklen ihren Fokus zu erzielen. Moderne Laserschneidmaschinen haben ein System, das automatisch fokussiert, ohne dass der Bediener eingreifen muss. Allerdings, bei älteren Laserschneidvorrichtungen muss der Bediener jedoch die Fokussierung selbst ausführen.

Zur Fokussierung der Laseroptik wurden verschiedene Methoden entwickelt, die das gleiche Ergebnis erzielen. Die Fokussierung erfolgt durch den Laserstrahl mit geringer Leistung und den Betrieb des Fokussiersystems, das sich auf dem Laserschneider befindet. Es ist notwendig, die Farbe des Laserstrahls zu beobachten. Sobald sie blau wird, muss der Bediener die Werte notieren und den gesamten Vorgang dreimal wiederholen. Das Durchschnittsergebnis, das durch diesen Prozess erhalten wird, wird vom Bediener in das Laserschneidsystem eingegeben, sobald die Optik fokussiert ist.

Allerdings, Fokussierungsprozess hängt jedoch weitgehend vom Hersteller des Typs und Laserschneiders ab. Daher wird empfohlen, dass Sie sich mit dem Hersteller beraten, um den Fokussierung richtig zu machen.

Regelmäßige Wartung ist der Schlüssel zur Laserschneidqualität

Die oben angegebene Fragen sind nur einige der Richtlinien, die zur Verbesserung der Qualität des Laserschnitts führen. Allerdings, der Schlüssel zur Verbesserung der Qualität und Verlängerung der Lebensdauer der Laserschneider ist jedoch die regelmäßige Wartung. Die regelmäßige Wartung, mit Ausnahme der Geschwindigkeitssteigerung, erhöht die Qualität des Laserschneidens bei gleichbleibendem Preis.

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Technologischer Fortschritt des Laserschneidens

Die Entwicklung der Laserschneidetechnologie bringt die Fähigkeit mit sich, alle dünnen Materialien zu schneiden. Darüber hinaus erhöht die Weiterentwicklung der Laserschneidkomponenten die Präzision und die Möglichkeit, kompliziertere Schnitte durchzuführen.

In der Vergangenheit hat das Laserschneiden jedoch eine völlig andere Anwendung als heute. Sie bezieht sich in erster Linie auf die am häufigsten verwendeten CO₂ Laser. Die Lasertechnologie hat fast eine ideale Möglichkeit zur Herstellung von Prototyp Werkzeugen und verschiedenen anderen Komponenten geschaffen, die die Herstellung von größeren mechanischen Schneidwerkzeugen erforderten.

Optik als Schlüssel zum Erfolg

Die Erhöhung der Anforderungen an die Qualität und im Allgemeinen für Schneiden kommt es zur einen Bedarf für Innovationsentwicklung, die die Laseroptik effizienter machen würde.  In den Anfängen, Laserschneidmaschine verwendeten eine Linse mit nur einer Brennweite, die das Laserschneiden stark einschränkte.

Allerdings, nach dem Erscheinen der Mehrlinsen – Lasertechnologie fand das Laserschneiden jedoch bei höheren Geschwindigkeiten statt und es wurde alles qualitätsvoller. Obwohl der Objektivwechsel zunächst ein komplizierter Prozess war, bei dem der Schneidkopf relativ lange demontiert werden musste, entschieden sich viele Unternehmen, eine zusätzliche Linse in Ihrem Laserschneider einzubauen.

Die Notwendigkeit für eine bessere Laseroptik führte zur Entwicklung von Autofukussierungssystemen. Mit dieser Art von Bediensystem war es nicht länger notwendig, den Fokus des Objektivs manuell einzustellen, sondern das Fokussierungssystem selbst tat das.  Dies erhöhte die  Geschwindigkeit und Qualität des Schnittes mit minimaler Zeitverschwendung. Darüber hinaus ist die Entwicklung und Verbesserung  des Laserschneidkopfes und der Austausch von Linsen einfacher geworden es dauert heute durchschnittlich 20 Minuten.

Automatisierung des Laserschneidens

Die Entwicklung der Automatisierung hat die Schnittgeschwindigkeit erhöht. Die CNC Technologie wurde weiter verbessert, sodass der Laserschneider problemlos komplexere Positionen übernehmen konnte. Zusätzlich beschleunigt das automatische Schneiden von Metallplatten auf dem Arbeitstisch des Laserschneiders den gesamten Schneidprozess und der Bediener konnte sich ausschließlich auf Laserschneidparameter konzentrieren.

Mit Ausnahme von Änderungen zur Automatisierung von Metallplatten, die geschnitten werden, automatische  Änderungen des Messerkopfes. Aufgrund der Notwendigkeit, die Laserlinse beim Schneiden zu ändern entwarf man ein System, das Sie automatisch die Linse oder die physikalische Ersetzung des Kopfes dem Laserschneider ermöglicht. Durch diese Art von System wird der Prozess des Laserschneidens zusätzlich beschleunigt und effizienter.

Die Entwicklung der Einführung von Faserlaser

Mit dem Aufkommen der neuer Arten von Laser-Technologie der Faserlaser, ermöglich die Schaffung von Strahlen von größerer Intensität oder Kraft. Aktuelle CO₂  Laser sind durch eine deutlich bessere Faserlaser ersetzt worden, die anstelle des Gases Laser erstellen strahlt mit einer speziellen Art von Diode.

Der Faserlaser führt zur erhöhten Effizienz des Schneidens. CO₂ nur 10% der Energie, die Sie ausgeben, um in schneiden im Gegensatz zu Faserlaser zu investieren, in denen diese Zahl, erhöht sich auf 35%. Trotzdem gelten die CO₂  – Emissionen gelten aufgrund ihrer Vorteile beim Laserschneiden von Metallen.

Was bringt die Zukunft?

Heute ist die Lasertechnologie an einem Wendepunkt. Wird die Industrie die Vorteile von Faserlesern verstehen oder wird auch weiterhin CO₂ Laser verwenden? Viele Ingenieure haben versucht die Frage zu beantworten orientieren sich auf die neuen Innovation im Bereich der Laseroptik bzw. Laserkopfschneiders.

Die letzte Innovation, die Sie mit sich bringen eine Verringerung der Notwendigkeit für die größeren Eingriffe durch den Betreiber in den Prozess der Laserschneiden. In Zukunft ist zu erwarten, wie wird der Laser schneiden bleiben,  oder ein Synonym für Qualität und das beste Preis- Leistungs- Verhältnis von Schneidmetall, wie auch andere Materialien.

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Der Begriff Laser ist ein Akronym, das aus dem englischsprachigen Raum kommt und „Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation“ bedeutet.

Der Laser ist nichts anderes als ein Lichtoszillator, der es erlaubt, auf einen Punkt mit sehr kleinem Durchmesser, weniger als 1mm, zu fokussieren.

Laserschneiden ist nur ein thermisches Verfahren, bei dem eine Laserquelle oder ein Resonator einen Laserstrahl erzeugt, der mittels eines Spiegels im Schneidkopf der Maschine getragen wird und sich auf einen Punkt mit sehr kleinem Durchmesser konzentriert.

Laserschneiden von Metallen – Anwendung und Vorteile

Wegen seiner hohen Präzision wurde das Lasaerscheiden in vielen Industriezweigen eingesetzt, darunter Metallurgie, Elektronik, Schiffbau usw.

Das Laserschneiden von Metall bietet eine Reihe von Vorteilen, von denen einige sind:

• Geringe Wärmezufuhr auf Metall
• Geringe Verformbarkeit des Metalls
• Hohe Geschwindigkeit
• Schnitt von hoher Qualität
• Flexibilität
• Wirtschaft
• Präzision

Die Prinzipien des Laserschneidens von Metallen

Laserscheiden kann durchgeführt werden durch:

• CO2-Laser: wird verwendet bei Bohren, Schneide, Makieren, Gravieren
• Nd Laser: am häufigsten zum Bohren. Sie zeichnen sich durch hohe Energieimpulse und niedrige Wiederholungsgeschwindkeiten aus.
• Nd – YAG-Laser: wird verwendet bei Bohren, Gravieren und zur Einrichten. Es wird hohe Energieimpulse angewendet.

Leserschneiden ist ein thermischer Prozess, bei dem der Laserstrahl (Dichtebereiche um 104 Wmm-2) in Kombination mit Gas (aktiv oder inert) erhitzt und fokussiert wird. Der Leserstrahl ist geschmolzernes Metall, das geschnitten wird und Gas mit seinem Strom eliminiert geschmolzenes Metall. Das Lasereschneiden von Metall beginnt mit dem Bohren von Metalllöchern und die Löcher können je nach Dicke des Metalls bis zu 15 Sekunden dauern. Der beim Laserschneiden augebrachte Laser ist parallel zu einer Dicke von 1,5 bis 12,5 mm.

Das schneiden des Blechs mit einem Laser ist eine der Varianten des Laserschneidens. Ein Beispiel für Blechschneiden mit einen Laser ist in folgenden Abbildung zu sehen.

Eigenschaften des Laserschneidens von Metallen

Die erreichbare Präzision beim Laserschneiden von Metall beträgt bis zu 0.01. Die Wärmemenge, die von den Eingängen abgeschnitten wird, ist in der Tabelle zu sehen. Die Mengen sind in Watt [W] angeben.

Die Geschwindigkeit ist einer der Vorteile des Laserschneidens. Die folgende Tabelle zeigt die Zeit in Minuten, die benötigt wird, um ein Zoll Material zu schneiden.

Das Laser-Metallschneiden hat mehrere Parameter, die geändert werden können und einer der wichtigsten ist der Impuls, d.h., kontinuiertliche Luft. Die Spitzenleistung beim Impulslaserschneiden oder die durchschnittliche Leistung beim kontinuiertlichen Laserschneiden bestimmt die Eindringtiefe.

Kontinuierliche Luft wird auf glatte und dickeres Materialien und Impulsluft für präzises Schneiden aufgebracht. Der Vergleich des Schnittes mit kontinuierlicher und pulsierender Luft wird unten auf der Abbildung angezeigt.

Fazit

Eine der moderneren Formen der Metallverarbeitung ist das Laserschneiden.

Der Preis des Laserschneidens von Metall hängt von den genauen Anforderung ab, d.h. von der Art, Qualität und Dicke des zu schneidenden Materials.

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Es gibt zwei grundliegenden Möglichkeiten, Metall zu scheiden:

• Grobverarbeitung: stellt die Grundbearbeitung dar und besteht aus Schaben, Bohren, Fräsen usw. Das Hauptziel dieser Art der Verarbeitung ist es, eine größere Menge an Material zu entfernen.
• Schluss- bzw. Endverarbeitung: Zerkleinern und Schleifen. Dieser Vorgang wird nach dem Schneiden durchgeführt.

Wenn das Schneidwerkzeug in Gruppen eingeteilt wurde, könnte sie wie folgt eingeteilt werden:

• Handwerkzeug zum scheiden – dazu zählen die Handsäge und Schere.
• Zerspanungsmaschinen – dazu zählen der Leserschneider, Plasmaschneider, Wasserstrahlschneider, Autogenschneider usw.

Die Entscheidung für die Auswahl der Schneidmethode hängt von der Geschwindigkeit, der Qualität, der Präzision und den allgemeinen Anforderungen für das Schneiden ab. Dementsprechend werden alle Schneidwerkzeuge ausgewählt.

Ein Beispiel für Blech ist das Handschneidwerkzeug.
Für Blech wird normalerweise die Schere verwendet (Hand- oder Tischschere), beim diesen Vorgang resultieren minimalen Graten, wegen den scharfen Kanten muss man das Metall weiterverarbeiten werden. Die Graten treten während des Scheidevorgang auf.

Das maschinelles Schneiden wir meistens mit CNC Technologie (computergestützten Steuerung) hergestellt, was viele Vorteile bietet.

Das CNC- Schneiden von Metallen mittels Laser erreicht z.B., eine Genauigkeit von 0,2 mm. Das Schneiden von Eisen ist auch mit einer CNC und einem Messer (z.B., Plasmaschneider) möglich.

Das Prinzip des Metallschneidens

Beim Schneiden wird das zu schneidende Material ( Blech, Eisen, Stahl..,) plastisch verformt, die Spannung des geschnittenen Materials nimmt zu, es beginnt nachzulassen, was schließlich zu Rissen oder Verformungen führt. Beim Schneiden tritt Graten auf und dann muss man es zusätzlich behandeln. Bei Laserschneiden trifft dies nicht zu.

Schneidwerkzeug

Neben der genannten Aufteilung in Hand- und Zerspannungswerkzeug können Schneidwerkzeug unterteilt werden in:

• Trennwerkzeuge (z.B. Messer)
• Zerspannungswerkzeug (z.B. Bohrer)
• Schmelzschneider (Schneidewerkzeuge ohne direkten Kontakt-Schneiden mit Energie) z.B. Plasmaschneider.

Wie bereits erwähnt, tritt beim Schneiden des Materials Grate auf. Mit einigen Techniken ist die Menge der Grate vernachlässigbar, während in einigen größer.

Die Menge und die Art der Bildung von Graten hängt von den plastischen Eigenschaften des zu schneidenden Materials ab und kann unterteilt werden in:

• Unterbrochener
• Kontinuierliche
• Zusammengesetzt

Beim Schneiden kann es zur Wärme führen die dazu führt das sich das Metall verformt. Dies entsteht wenn die Wärmeenergie zu groß ist.
Die heutigen hochentwickelten Schneidetechniken übertragen jedoch meist nur eine minimale Wärmemenge auf das Material, so das Verformung vermieden werden.
Darüber hinaus hinterlassen die meisten anspruchsvollen Schneidetechniken (Plasma, Laserschneider) nur sehr wenige Grate. Die braucht man nicht zusätzlich bearbeiten.

Durch die CNC Technologie, erhöht sich die Präzision beim Schneiden. Das CNC Schneiden von Metallen mittels Laser erreicht eine Genauigkeit von 0,2mm.

Material für Verarbeitung von Schneidewerkzeug

Beim Schneiden von Material kommt es nicht nur zur Verformung sondern auch zur Abnutzung.

Deshalb hat man folgende Erwartungen auf das Schneidwerkzeug:
Kalteschneide Werkzeuge: bis 200 Grad, muss Widerstandsfähig gegenüber Abnutzung, Stoß/Schlag und Verformung.
Heiße Schneidewerkzeuge: über 200 Grad, Verschleißfestigkeit, Korrosion und Schlag.

Jedes Schneidwerkzeug unterscheidet sich in:

• Ursachen, die den Verschleiß beeinflussen– Wärme kann den Verschleiß erhöhen
• (Kerb-)Verschleiß bzw. Ausgabemechanismen: z.B. Oxydation
• Art und Weise der Abnutzung: z.B, Bruch
• Verschleißkriterien: Verschiedene Schneidstoffe haben unterschiedliche Verschleißkriterien.

Das Schneiden von Metallen ist einer der wichtigsten Prozesse vor der Verarbeitung. Die Entwicklung der CNC- Technologie ermöglichte eine hohe Schnittpräzision von bis zu 0,2mm.

Post Schneiden von Metallen durch Trennen von Partikeln je prvi puta viđen na Servicezentrum für Metallschneiden - Laser Ing.