Laserschneiden:Untersuchung der Vor- und Nachteile der Lasertechnologie

Oberflächenmikrostrukturänderungen von Materialien können nicht auftreten, es sei denn, sie werden Schneidprozessen unterzogen. Eine der wichtigsten Techniken zum Schneiden von Materialien für die Bearbeitung ist das Laserschneiden. Es hilft, Muster gemäß Designs und erforderlichen Ergebnissen zu erstellen. Bei diesem Prozess werden Materialien in Gegenwart eines starken Laserstrahls geschmolzen, verbrannt und verdampft. Obwohl dieses Verfahren sehr effektiv ist, ist es wichtig, die verschiedenen Vor- und Nachteile des Laserschneidens zu verstehen.

Der Schneidevorgang gelingt mit Hilfe eines Lasercutters, der einen dünnen Laserstrahl durch Fokussierung auf das Material verwendet. Bevor Sie jedoch mit dem Schneiden beginnen können, müssen Sie auf der Grundlage Ihrer Entwürfe oder Muster ein bestimmtes Ziel im Auge haben. Hersteller finden es schwierig, einige harte Materialien zu durchtrennen. Mit der Einführung eines Laserschneiders ist es jetzt jedoch einfach.

Hier führen wir Sie durch das, was Sie über das Laserschneiden wissen müssen. Es behandelt auch die Funktionsweise sowie die Vor- und Nachteile des Laserschneidens.

Was ist Laserschneiden und wie funktioniert es?

Viele verarbeitende Industrien verwenden heutzutage computergestützte numerische Steuerungsmaschinen, um ihre Produktionsprozesse zu beschleunigen. Diese Maschinen verwenden mehrere Prozesse, und einer davon ist das Laserschneiden . Grundsätzlich beinhalten alle Maschinen zur numerischen Computersteuerung, dass Befehle an Maschinen gegeben werden, nachdem die digitalisierte Zeichnung in eine Computersprache umgewandelt wurde.

Diese Sprache gibt dem Gerät die Anweisungen, die zum Ausführen der Entwürfe erforderlich sind. Die Beziehung zwischen der Sprache und der Maschine ist wie wenn Sie ein Bild an einen Drucker senden. Außerdem arbeiten Laserschneidmaschinen auf dieselbe Weise und können die Designs in kurzer Zeit ausführen.

Das Laserschneiden-Produktdesign ermöglicht es, 2D-Vektordateien zum Führen von Lasern zu verwenden. Es besteht aus einem Laserresonator. Dieser Resonator hat Glasfasern oder kann manchmal eine Gasmischung aus Kristallkörpern enthalten. Der konstituierende Resonator hängt von der Methode des Designers ab, die Materialien zu schneiden. Die Anwendung der Energie auf die Mischung beginnt mit dem Schneidvorgang. Dann wird der Laser fokussiert, nachdem er die Mischung durch verschiedene Spiegellinsen geschickt hat.

Wie funktioniert Laserschneiden?

Bevor Sie sich mit den Vor- und Nachteilen des Laserschneidens befassen, ist es wichtig zu verstehen, wie es funktioniert. Die Funktionsweise von Laserschneidmaschinen ähnelt der von CNC-Maschinen, verwendet jedoch einen Hochleistungslaser. Der Laser führt das Material oder den Strahl, indem er sich selbst durch CNC und Optik leitet. Das Gerät verwendet die CNC oder den bereitgestellten G-Code, um in das Material zu schneiden und die Bewegung zu steuern.

Das Schmelzen, Verdampfen und Verbrennen des Materials erfolgt nach dem Fokussieren des Laserstrahls. Außerdem können Sie eine fertige Kantenoberfläche von hoher Qualität erhalten, wenn Sie das Material mit einem Gasstrahl blasen. Die Erzeugung eines Laserstrahls erfolgt in einem geschlossenen Behälter durch Anregung von Lasermaterialien durch Lampen oder elektrische Entladung.

Die Verstärkung der Lasermaterialien erfolgt dann nach interner Reflexion durch einen Teilspiegel. Das Phänomen setzt sich fort, bis genügend Energie in Form eines Stroms aus kohärentem monochromatischem Licht aufgebaut ist, um sein Entweichen zu ermöglichen. Die Intensität des Lichts nimmt zu, nachdem Glasfasern oder Spiegel verwendet wurden, um den Arbeitsbereich zu fokussieren.

Der Durchmesser eines Laserstrahls liegt an seiner dünnsten Kante unter 0,32 mm. Im Gegensatz dazu besteht die Möglichkeit, dass die Schnittfugenbreite nur 0,10 mm beträgt. Dies hängt jedoch von der Dicke des Materials ab. Wenn das Schneiden des Materials mit der Laserschneidmaschine nicht an der Materialkante beginnt, verwenden Sie das Lochverfahren.

Beim Einstechverfahren bohrt der Laser mit hoher Leistung ein Loch in das Material. Das Durchbrennen eines 13-mm-Edelstahlblechs dauert beispielsweise 5 bis 15 Sekunden.

Vorteile des Laserschneidens

Die Vorteile der Laserschneidtechnik sind enorm. Einige dieser Vorteile werden im Folgenden erläutert:

Vorteil 1:Hohe Präzision und Genauigkeit

Die Präzision, mit der der Laser in Materialien schneidet, ist hoch, und zwar durch die Abgabe eines fokussierten Lichtstrahls. Der Laser ist leistungsstark und klein, aber die Genauigkeit, mit der er Materialien schmilzt und verdampft, ist beispiellos. Meistens liegt der Toleranzbereich des Lasers zwischen 0,003 mm und 0,006 mm.

Das Toleranzniveau eines Plasmaschneiders liegt bei etwa 0,02 mm und damit höher als beim Laserschneiden. Ebenso haben andere Schneidwerkzeuge Toleranzniveaus zwischen 1 bis 3 mm und darüber. Angenommen, es besteht Bedarf an einer Maschine mit hoher Präzision und Genauigkeit während der Herstellungsprozesse. In diesem Fall ist das Werkzeug der Wahl normalerweise ein Laserschneider. Daher verwendet die Luft- und Raumfahrtindustrie, die ein enges Toleranzniveau erfordert, das Laserschneiden.

Zweiter Vorteil:Niedrige Kosten und erschwinglicher

Der wirtschaftliche Randlaserschnitt gegenüber anderen CNC-Maschinen gleichen Kalibers ist einer der Vorteile der Lasertechnik. Mit der Laserschneidtechnologie muss kein kundenspezifisches Werkzeug gebaut werden. Sie müssen das Gerät auch für kein Projekt modifizieren, da keine zusätzlichen Schneidwerkzeuge benötigt werden.

Außerdem gibt es keine Abnutzung der Oberfläche, da kein physischer Kontakt besteht. Die Wartungskosten sind geringer als bei anderen Bearbeitungstechnologien, da die mechanischen Teile des Laserschneiders nicht viel sind. Die Betriebskosten der Maschine sind im Vergleich zu herkömmlichen Werkzeugen für die Fertigung ebenfalls geringer.

Vorteil drei:Wird für Jobs von enormer Komplexität verwendet

Viele Aufgaben, die für andere Schneidtechnologien möglicherweise zu komplex sind, sind für Laserschneider einfach. Die Lasertechnologie kann an der dünnsten Kante eines Materials arbeiten. Während der geschnittene Bereich möglicherweise leicht verzerrt oder verzogen ist, können Sie mit einem Laserschneider schnell komplexe Geometrien herstellen. Das Toleranzniveau des Laserschneidens ist breit und es kann eine große Anzahl von Materialien aufnehmen.

Vierter Vorteil:Höhere Bogennutzung bei weniger Abfall

Wenn Sie einen Laserschneider mit Materialien verwenden, wird nur eine winzige Menge der Materialien verschwendet. Damit hebt sich das Laserschneiden von anderen Maschinen mit einem erheblichen Materialanteil ab. Mit einem Lasercutter können Hersteller das Material maximal ausnutzen. Durch die höhere Ausnutzung der Ressourcen und weniger Abfallmaterial sinken auch die Produktionskosten.

Vorteil fünf:Schadensverhütung

Ein weiterer Vorteil des Laserschneidens ist die Vermeidung von Beschädigungen selbst bei schmalsten Materialien. Viele Menschen neigen dazu, die Fehlinformation über das Gerät zu glauben, dass ein Verziehen oder Beschädigen der Materialien unvermeidlich ist. Der Volksglaube geht davon aus, dass beim Laserschneiden hohe Hitze verwendet wird. Beachten Sie, dass Hitze nur einen kleinen Bereich des Materials betrifft und die Toleranz nicht beeinträchtigt. Die Geschwindigkeit, mit der der Laser Bleche durchschneidet, ist halsbrecherisch, sodass das Schneiden weniger Zeit in Anspruch nimmt. Daher können Hersteller Verwerfungen und Verzerrungen leicht vermeiden.

Vorteil 6:Geringer Stromverbrauch

In Wirklichkeit braucht man viel Kraft, um mit Kraft schneiden zu können. Da der Laserschneider jedoch keine anderen beweglichen Teile hat, verringert sich der Energieverbrauch. Dagegen verbrauchen Maschinen mit beweglichen Teilen tendenziell mehr Energie. Auch die Zeit, die der Laserschneider benötigt, um ein Material zu schneiden, ist sehr schnell. Dies hilft, Zeit und Energie zu sparen. Wenn der Energieverbrauch sinkt, sinken auch die Betriebskosten.

Vorteil Sieben:Kompatibilität mit einer Vielzahl von Materialien

Interessant ist die Fähigkeit der Maschine, eine große Bandbreite an Materialien zu bearbeiten. Neben dem Schneiden von Materialien hilft das Laserschneiden bei anderen Prozessen wie Markieren, Bohren und Gravieren. Es ist erwähnenswert, dass Sie die Werkzeuge nicht wechseln oder ersetzen müssen, um all diese verschiedenen Arbeiten auszuführen.

Laserschneiden beschränkt sich nicht nur auf das Schneiden von Metallen. Andere Laserschneidmaterialien Dazu gehören Holz, Aluminium, Kunststoff, Kupfer und Messing. Laserschneiden ist ein vielseitiges Verfahren, da es fast alle Arten von Materialien problemlos durchtrennen kann. Ein Bonus-Tipp:RapidDirect nutzt immer die Vorteile des besten Materials, um hochpräzise Blechprodukte herzustellen.

Nachteile von Laser Schneiden

Trotz der vielen Vorteile des Laserschneidens hat es auch einige Nachteile, die Sie kennen sollten. Wir werden einige davon weiter unten besprechen.

Nachteil 1:Verdunstung einiger Materialien

Wenn Sie einige Materialien wie Kunststoffe schneiden, tritt in der Regel Verdunstung auf. Dies ist ein wesentlicher Nachteil des Laserschneidens. Obwohl dieser Nachteil überschaubar ist, können professionelle Maschinenbediener den Nachteil leicht umgehen. Die Fachleute ändern einige der Anordnungen des Geräts, um dieses Problem zu vermeiden. Allerdings sind die Kosten für die Umsetzung dieser Änderungen heutzutage sehr hoch.

Nachteil 2:Erfordert technische Experten

Ein professioneller Bediener ist erforderlich, um alle Funktionen der Maschine zu nutzen und ein Problem schnell zu erkennen. Wenn das Gerät nicht richtig eingestellt ist, greift es die Materialien an und verursacht größere Schäden am Laserschneiden. Die Einstellung eines Betriebsspezialisten ist unerlässlich, und dies ist mit viel Geld verbunden, da qualifizierte Fachkräfte nur begrenzt verfügbar sind.

Nachteil 3:Einschränkungen der Metalldicke

Obwohl das Laserschneiden mit fast allen Materialien, einschließlich Blechen, kompatibel ist, ist es vorzuziehen, ein anderes System zum Schneiden dicker Metalle zu verwenden. Sie können die dicksten Bleche aus der verfügbaren Maschine ermitteln, was auch die Anwesenheit eines Fachpersonals erfordert. Der umfassendste Bereich, den die meisten Fertigungsunternehmen verwenden, beträgt durchschnittlich 15 bis 20 mm.

Nachteil 4:Vorlaufkosten

Wenn Sie sich eine Laserschneidmaschine anschaffen möchten, müssen Sie möglicherweise eine große Summe Geld ausgeben. Zum Beispiel, wenn Sie Plasmaschneiden vs. Laserschneiden vergleichen , letzteres kostet fast das Doppelte des Plasmaschneidens. Der Geldaufwand für die Anschaffung der Maschine ist sehr hoch, obwohl Sie später auf lange Sicht mehr als das verdienen werden.

Nachteil 5:Erzeugung schädlicher Dämpfe und Gase

Wir haben bereits erwähnt, dass das Laserschneiden mit verschiedenen Materialien kompatibel ist. Die Kompatibilität des Laserschneidens mit fast allen Materialien hat eine Kehrseite. Jedes Material, das beim thermischen Schneiden schmilzt, führt zu Gasen und schädlichen Dämpfen. Die Entstehung dieser giftigen Gase ist normalerweise typisch, wenn das Material, mit dem Sie arbeiten, Kunststoffe ist.

Kundenspezifischer Blechbearbeitungsservice

Es reicht nicht aus, die Vor- und Nachteile des Laserschneidens zu kennen, auch die Zusammenarbeit mit dem richtigen Fertigungspartner ist entscheidend. RapidDirect bietet die besten Dienstleistungen für die Blechbearbeitung für Ihre Projekte. RapidDirect verfügt über hochqualifizierte Techniker, die über fundierte Kenntnisse im Laserschneiden und anderen Fertigungstechnologien verfügen. Wir stellen sicher, dass unsere Blechbearbeitungsdienste Qualitätsteile zu wettbewerbsfähigen Preisen liefern.

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Schlussfolgerung

Die Einführung des Laserschneidens bietet unermessliche Vorteile für die Fertigungsindustrie. Die Maschine hilft, viele Materialien innerhalb eines Zeitraums zu schneiden, wodurch Zeit gespart und die Betriebskosten gesenkt werden. Es ist auch in Branchen wie der Luft- und Raumfahrt und der Automobilindustrie weit verbreitet. Das Verständnis der Vor- und Nachteile des Laserschneidens hilft Ihnen, die beste Wahl für Ihr Projekt zu treffen. Darüber hinaus können Sie sich jederzeit an RapidDirect wenden, um Hilfe bei Ihren Laserschneiddiensten zu erhalten.

Häufig gestellte Fragen

Was kann Laserschneiden?

Laserschneiden hilft bei der Herstellung einiger fantastischer Produkte und wird in vielen Branchen wie der Automobil- und Luft- und Raumfahrtindustrie eingesetzt. Es hilft, Ergebnisse gemäß den Entwürfen zu erzielen, die vor dem Betrieb der Maschine erstellt wurden. Der Laserschneider kann fast alle Materialien schneiden, einschließlich Metalle, Chrom, Aluminium und Kunststoffe.

Ist Laserschneiden teuer?

Die Kosten der Maschine hängen von der Art des Materials ab, das Sie zum Schneiden verwenden möchten, da unterschiedliche Materialien unterschiedliche Wattlaser erfordern. Beispielsweise ist die Art des Wattlasers, der zum Schneiden von robusten Hölzern, Metallen und dichten Materialien erforderlich ist, höher als die zum Schneiden dünnerer Materialien. Im Allgemeinen ist das Laserschneiden kostspielig. Wenn Sie jedoch das Gesamtbild betrachten, lohnt es sich.

Warum eignet sich Laserschneiden perfekt für die Massenproduktion?

Einer der Vorteile des Laserschneidens ist die hohe Präzision und Genauigkeit der Maschine bei der Erzeugung und Replikation von Ergebnissen. Als produzierende Industrie möchten Sie bei der Herstellung eines Produkts sicherstellen, dass es von höchster Qualität ist. Dies bietet das Laserschneiden, indem dasselbe Produkt mit Präzision und Genauigkeit in hohen Stückzahlen hergestellt wird. Weitere Vorteile wie die Zeitersparnis und die Reduzierung der Produktionskosten sind weitere Dinge, die das Laserschneiden perfekt für die Massenproduktion machen.

Was sind die Vor- und Nachteile der Laserstrahlbearbeitung?

Die Laserstrahlbearbeitung hat viele Vorteile, und es gibt einige kleinere Nachteile. Zu den Vorteilen gehört, dass alle Materialien durchtrennt werden können und keine Werkzeugkosten anfallen. Außerdem erfährt es keine Abnutzung der Oberflächen und arbeitet mit hoher Genauigkeit und Präzision. Der Hauptnachteil der Laserstrahlbearbeitung besteht darin, dass die Wartung einen enormen Geldbetrag erfordert. Außerdem können beim Schmelzen von Kunststoffen schädliche Gase entstehen.