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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Vergleich der verschiedenen Techniken für Metall  schneiden

Laserschneiden von Metall

Laserschneiden von Metall  ist seit 25 Jahren im Einsatz und die Schneidetechnologie wird kontinuierlich verbessert. Seit dem ersten Einsatz von Lasern ermöglicht die moderne Technologie, insbesondere CNC, eine erhöhte Präzision und ein wirtschaftliches Laserschneiden, was sie zu einer der kostengünstigsten Schneidetechniken macht. Je nach Stärke, kann die Lasertechnologie weiches Metall bis zu einer Dicke von 12,7 Millimetern, eine Inox-Dicke von maximal 10 Millimetern und einem Aluminium dicke von 5 Millimetern schneiden. Die maximale Metall dicke, die mit Laser geschnitten werden kann, beträgt 25 mm für Struktur- und Edelstahl, und 15 mm für Aluminium.

Das Laserschneiden von Metallen wird am häufigsten zum Schneiden von homogenen Strukturen verwendet, während Verunreinigungen von Grundierung die Schnittqualität stark reduzieren.  Zusätzlich zur reduzierter Qualität kann geschmolzenes Metall, das auf dem unvermeidlichen Schneidprodukt resultiert, die optische Linse des Lasers beschädigen. Heutzutage besteht in der Praxis ein wachsender Bedarf zum Schneiden sehr dünner Materialien, die zusätzliche Arbeitsgänge während des Schneidens erfordern. Wegen der geringen Materialstärke ist es notwendig, die beim Schneidvorgang entstehende Wärme abzuleiten.

Daher kann das Laserschneiden beim Schneiden verschiedener Metallarten  und maximaler Dicke in Abhängigkeit von der Stärke des Lasers angewendet werden. Mit der Wirtschaft und Qualität der Kombination von Laser- und CNC-Technologie ermöglicht die Schnitt- und sehr komplexe Position durchzuführen.

Laserschneidsysteme von Bystronic

Plasmaschneiden

Plasmaschneiden wird seit 1960 praktiziert, als es zum ersten Mal verwendet wurde. In den letzten fünf Jahren hat diese Schneidetechnik eine Revolution erlebt. Es wurden neue Schneidverfahren entwickelt, die Präzision, Metall dicke und Schnittqualität erhöht haben.

Plasmaschneiden als solches besteht aus der Leitung der negativ geladene Gasionen fast der Schallgeschwindigkeit in das zu schneidenden Metalls zu lenken. Es sei darauf hingewiesen, dass das Metall  positiv geladen ist. Nach dem Eindringen des Plasmastrahls können in Metall Temperaturen bis zu 28.000 C entstehen. Aufgrund der hohen Temperatur besteht Korrosionsgefahr und das Hilfsgas wird auch beim Schneiden aufgebracht. Die Wahl des Hilfsgases beim Plasmaschneiden hängt weitgehend vom zu schneidenden Metall ab. Zum Beispiel können zum Schneiden von rostfreiem Stahl (Inox) Luft, Sauerstoff oder eine Mischung aus Argon- und Wasserstoffgemische verwendet werden, aber für das Aluminiumschneiden wird Luft eingesetzt bzw. Hilfsgas.

Plasmaschneiden wird am häufigsten für Metalle mit einer Dicke von 8 mm bis 31,75 mm verwendet. Mit dem Vorteil der hohen Schnittgeschwindigkeit zeichnet sich das Plasmaschneiden auch durch eine hohe Temperaturentwicklung aus, die das Schneidgut beschädigen kann.

Schneiden von Metall mit Wasserstrahl

Der Schneidwasserstrahl ist in der Praxis der gleiche wie bei den vorherigen zwei Schneidtechniken. Das Prinzip des Wasserstrahlschneidens besteht darin, die Mischung aus Wasser und Strahlmittel auf die Schallgeschwindigkeit zu beschleunigen. Bei einer solchen Geschwindigkeit dringt das Wasser in das Metall ein, das schneidet und das gleiche wie die vorherigen Schneidetechniken, das Schneiden von Metall.

Wasserstrahl- Schneidparameter sind meistens gleich allen Arten von Metall, das geschnitten wird.  Einer der Hauptvorteile eines solche Metallschneidens ist eine hohe Präzision und niedrige Temperaturentwicklung beim Schneiden. Diese Vorteile machen das Schneiden von Wasser mit der annehmbare Technik für Metalle bis 100 mm Dicke möglich. Über 100 mm Wasserschneider verliert Präzision und verlässt aus Präzionsbereichen von 0.0076 bis 0.381 mm.

Welche Schneidetechnik wählen?

Für die beste Auswahl an Metallschneidtechniken ist notwendig, zuerst die erforderliche Präzision des Schnitts und die Eigenschaften des zu schneidenden Materials zu berücksichtigen. Zusätzlich ist es notwendig, die Geschwindigkeit oder Position, in der das zu bearbeitende Metall enthalten ist, in die Berechnung einzubeziehen.

Laserschneiden wird daher für Metalle empfohlen, die eine komplexere und präzisere Verarbeitung mit hoher Präzision und Schneideffizienz erfordern. In der Praxis würde dies bedeuten, dass das Laserschneiden für Metallldicken bis 10 mm, die keine hohen Reflexionseigenschaften und mittleren Dicken aufweisen, am wirtschaftlichen ist. Ebenso ist das Plasmaschneiden für Metalle bis 10 mm Dicke am wirtschaftlichsten. Meistens wird das Plasmaschneiden für groß dimensionierte Bleche und dickere Abschnitte verwendet.  Wasserschneiden wird empfohlen für Metalle mit einer Dicke bis 460 mm, bzw. Metalle die temperaturempfindlich sind.

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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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