Die Faszination des Laserschneidens

Sicher, es ist präzise – aber ist es auch für die 2-Achsen-Präzisions-Metallzerspanung geeignet?

Im Spektrum der Präzisions-Metallschneideverfahren ist der Reiz des Laserschneidens leicht zu verstehen. Vielseitig und präzise produziert es enge Toleranzen und kleine Schnittfugen. Und vielleicht gibt es dank der Science-Fiction eine natürliche Faszination für die Idee, einen stark fokussierten Lichtstrahl – etwas so scheinbar Ätherisches – zu verwenden, um ein hartes Material wie Metall zu schmelzen, zu verbrennen oder zu verdampfen.

Da das Laserschneiden jedoch im Allgemeinen langsam und teuer ist, müssen überzeugende Vorteile – und eine realistische Kostenkalkulation – vorliegen, um die Verwendung eines Laserverfahrens für 2-Achsen-Trennanwendungen zu rechtfertigen.

Einige Laser-Grundlagen

Im Allgemeinen reichen Laserschneidmaschinen von groß, leistungsstark und aggressiv bis klein, langsam und präzise. Hochleistungslaser machen schnelle Schnitte. Diese leistungsstärkeren Laser erzeugen jedoch raue Endschnittoberflächen und eine breite, tiefe Wärmeeinflusszone. Laser mit geringerer Leistung schneiden mit geringerer Beschädigung des Metalls – obwohl immer noch einige Schäden vorhanden sind – dauern aber länger.

Das Arbeitspferd für das 2-Achsen-Schneiden ist der fliegende optische CO2-Laser (und seine Hybride), der für eine Vielzahl von Materialien verwendet werden kann. Der Neodym (Nd)-Laser wird dort eingesetzt, wo eine hohe Energie, aber eine geringe Wiederholung erforderlich ist. Der Neodym-Yttrium-Aluminium-Granat (Nd-YAG)-Laser wird dort eingesetzt, wo sehr hohe Leistungen benötigt werden. Der ultraviolette (UV) Laser wird hauptsächlich zur Herstellung von Nichtmetallteilen verwendet.

Einige Vorteile des Laserschneidens

Beim Laserschneiden nutzt sich der Laserstrahl während des Schneidvorgangs natürlich nicht ab. Das bedeutet, dass der Schneidprozess nicht beeinträchtigt wird und die Ergebnisse einfach und genau wiederholt werden können.

Während die Technologie einer Laser-Metallschneidemaschine ideal für komplexe Formen ist, gibt es einige Pluspunkte für das einfache 2-Achs-Abtrennen. Laserschneiden kann eine kleine Schnittfuge mit Breiten von nur 0,004 Zoll (0,10 mm) erzeugen; diese Ergebnisse und die Schnittfugenbreite hängen jedoch von der Dicke des Materials ab. Auf dünnem Metall können Laser präzise mit Toleranzen von bis zu ±0,001 Zoll schneiden.

Laser können bei vielen Metallen und unterschiedlichen Materialstärken eingesetzt werden. Was die Rohrschneideverfahren betrifft, kann das Laserverfahren verwendet werden. Die Innenseite des Rohrs muss jedoch zuerst mit Antispritzflüssigkeit beschichtet werden – ein zusätzlicher Schritt (und zusätzliche Kosten) im Schneidprozess.

Einige Nachteile des Lasers beim Metallschneiden

Das Schneiden dickerer Materialien erfordert einen stärkeren Laser, der eine rauere Oberfläche erzeugt. Daher ist das Metallschneiden mit einem Laser nicht ideal, wenn Sie ein Material schneiden müssen, das dicker als 0,5 Zoll (12,7 mm) ist. Außerdem ist das Laserschneiden von Metall nicht gut für stark reflektierende Metalle wie Aluminium, Messing und Kupfer geeignet.

Die von Lasern erzeugte Hitze ist intensiv, daher muss der Laser sorgfältig eingestellt, überwacht und angepasst werden, um Schäden durch Hitzestress am Werkstück zu vermeiden. Und es ist erwähnenswert, dass Laser große Mengen an Energie verbrauchen, was die Betriebskosten erhöhen kann.

Beim Laserschneiden müssen die Materialien einzeln geschnitten werden und können nicht gebündelt werden, um mehrere Schnitte zu erzielen. Die Notwendigkeit, Teile einzeln zu schneiden, wirkt sich erheblich und nachteilig auf die Produktionszeit und -kosten aus. Dies ist eine weitere Eigenschaft, die den Laser langsamer und teurer als andere Präzisions-Metallschneideverfahren macht.

Der Verlockung widerstehen?

Beim 2-Achsen-Cutoff sind die zeitlichen und finanziellen Kosten des Laserschneidens oft höher als gerechtfertigt, insbesondere wenn andere Methoden hervorragende Ergebnisse zu einem besseren Preis erzielen können. (Natürlich sprechen wir vielleicht eines Tages stattdessen über den additiven 3D-Laserdruck von Metall als Methode zur Herstellung von Präzisionsteilen. Derzeit ist die Technologie jedoch noch nicht ausgereift!)

Die Entscheidung, ob Laser Ihre beste Option für das Präzisionsmetallschneiden ist, erfordert ein tiefgreifendes Verständnis Ihrer einzigartigen Anwendung und ihrer spezifischen Parameter sowie ein Verständnis der anderen Schneidmethoden und eine realistische Kostenschätzung.

Wie schneidet das Laserschneiden im Vergleich zu anderen Präzisions-Metallschneideverfahren ab? Lesen Sie mehr, um es herauszufinden.