Leistungsstarkes Laserschneiden:Worauf es wirklich ankommt

Die Leistung des Laserschneidens wird fast täglich verbessert, aber um wirkliche Leistung beim Laserschneiden zu erzielen, geht es um mehr als die Maschine selbst. Echte Leistung besteht darin, ein Qualitätsteil so schnell und effizient wie möglich von der Maschine zu bekommen. In der Vergangenheit bedeutete dies, immer leistungsfähigere Laserresonatoren zu bekommen, was wiederum zu immer schnelleren Schneidzeiten führte. Viele Betriebe haben auch Automatisierung oder mehr Laserschneidsysteme hinzugefügt, um eine Vielzahl von Arbeiten an einer ständig wachsenden Vielfalt von Materialien wie Kupfer, Messing und dickerem Aluminium durchzuführen.

Was ist Laserschneiden?

Von den CO2-Resonatoren der Vergangenheit bis zu den Festkörperresonatoren mit Faseroptik von heute entwickelt sich das Laserschneiden zu einem immer wichtigeren Teil der Ausrüstung in der Fertigungswerkstatt. Das „LASER“ beim Laserschneiden ist eigentlich ein Akronym (wussten Sie das?) für LIGHT AMPLIFICATION STIMULATED BY EMITTED RADIATION. Dieses Akronym wurde von dem ursprünglichen Prozess abgeleitet, der verwendet wurde, um den Lichtstrahl auf eine Intensität zu intensivieren, die so heiß ist, dass Metall verdampft. Bei den ursprünglichen CO2-Systemen bedeutete dies einfach, dass ein Gerät wie ein Hochfrequenzsender an einer Kammer befestigt wurde, durch die eine Lichtquelle hindurchging. Das konstante Bombardement von Hochfrequenzwellen verursachte, dass die Lichtteilchen kollidierten, wodurch die Teilchen gespalten wurden, wodurch mehr Licht erzeugt wurde, also die Verstärkung. Als das Licht durch die Kammer (normalerweise eine Glasröhre, die als „die Glashütte“ bezeichnet wird) ging, wurde es immer wieder durch die Kammer zurückreflektiert und ließ nur eine kleine Menge verstärkten Lichts aus der Kammer entweichen.

Bei Festkörperlasern ist der Prozess viel einfacher UND hat wenig bis gar keine Verbrauchsteile. Die Festkörperresonatoren verwenden Halbleiterdiodenlaser, um Elektrizität effizient in Licht umzuwandeln, wobei Hunderte von diesen zusammen der Prozess sind, der das Licht weiter verstärkt und das Gravieren und Schneiden weiter ermöglicht. Mit Systemen ab 23 kW verfügbar (derzeit verfügbare Laser auf dem Werkzeugmaschinenmarkt gehen aufgrund anderer Einschränkungen wie Schneiden, Bewegungssystemen und vor allem Kühlung nur bis maximal 12 kW), sind diese Festkörperresonatoren Standard bei einem Großteil der heute verkauften Maschinen und die Zukunft des Laserschneidens.

Wie funktioniert eigentlich ein Laser?

Unabhängig davon, ob der Laser in einem CO2- oder Solid-State-Resonator erzeugt wird, wird das jetzt hochverstärkte Licht entweder durch Spiegel und Linsen in einen Strahlengang (CO2-Systeme) oder über einen Glasfaserdraht zum Schneidkopf an der Maschine geleitet, wo es sich befindet dann neu fokussiert und dem Material mit einer solchen Intensität zugeführt, dass es eine Verdampfung der darunter liegenden Materialien verursacht. Mit dem Hilfe von Hochdruckgasen (normalerweise O2 oder NO2), die direkt um den Laserstrahl geblasen werden, das nun Verdampfter metallischer „Staub“ wird schnell vom Material entfernt und hinterlässt nur eine saubere, glatte, geschmolzene Oberfläche. Typischerweise ist der Materialabtrag umso schneller, je höher die Wattleistung eines Resonators ist.

Durch die Kopplung dieses Lasersystems mit einem hochpräzisen und reaktionsschnellen Bewegungssystem kann der Laser innerhalb von Millisekunden überall innerhalb des Verfahrwegs der Maschine eingesetzt werden, um Materialien wie Stahl, Aluminium, Messing, Kupfer und viele Legierungen davon glatt und sauber zu schneiden Materialien. Andere Materialien können auch geschnitten werden, einschließlich einiger Kunststoffe und Holz, aber der Laser brennt mit einer Intensität, die so heiß ist, dass einige Materialien verbrennen können, wenn Sie nicht vorsichtig sind.

Welche Eigenschaften des Lasers verbessern tatsächlich die Leistung?

Die Leistung beim Laserschneiden kann auf zwei Arten gemessen werden:Geschwindigkeit und Durchsatz. Sie sollten sich jedoch darüber im Klaren sein, dass oft, wie bei jeder Art von Fertigung, die einfache Erhöhung eines Fertigungsprozesses den Engpass in Ihrem Geschäft einfach nach unten verschieben kann. Wenn Ihre Teile später beim Schweißen, Montieren, Abkantpressen oder dergleichen weiterverarbeitet werden sollen, kann schnelleres Laserschneiden Geldverschwendung sein, da Ihre Maschine diese anderen Prozesse sehr schnell auflädt und die restliche Zeit stillsteht. In Anbetracht dieser Aussichten sollten Sie Folgendes berücksichtigen, wenn die Leistung des Laserschneidens immer noch erforderlich ist:

1. Höhere Leistung – Eine Erhöhung der Wattzahl in Ihrem Laserschneidprozess erhöht die Geschwindigkeit. Am unteren Ende des Spektrums sind Geschwindigkeitssteigerungen marginal. Am oberen Ende des Spektrums sind die Geschwindigkeitssteigerungen beträchtlich. Während das Qualitätslaserschneiden derzeit mit einem 6-kW-Festkörperresonator auf Dicken von etwa 1 bis 3/16 Zoll (ST, SS, AL) begrenzt ist, erhöht eine Erhöhung der Leistung darüber hinaus die lineare Schneidgeschwindigkeit in der Tat erheblich in einem kürzlich durchgeführten Vergleich zwischen 6 kW und 12 kW ⅜“ SS lag die Steigerung um 150 % über der des 6KW.
2. Automatisierung – Das schnelle Laserschneiden von Teilen ist nur ein Teil der Gleichung, wie wir bereits erwähnt haben. Ein weiterer und wahrscheinlich größerer Teil der Gleichung besteht darin, Material genauso effizient auf UND von der Maschine zu befördern, wie es keinen Sinn macht, eine Maschine ein Blatt in 2-3 Minuten schneiden zu lassen, wenn sie 5-10 Minuten lang stillsteht und auf Material wartet abgeladen und neues Material nachgeladen werden. Das Hinzufügen eines Lade-/Entladesystems oder eines Tower Feed Loader kann die Gesamtleistung des Laserschneidens erheblich verbessern.

Was sind die Nachteile der Leistungssteigerung beim Laserschneiden?

Die Nachteile beim Erreichen der höchsten Produktivität beim Laserschneiden sind Kosten, Platz und Wärme. Der Wechsel zu einem 8-, 10- oder 12-KW-Laserschneidsystem wird die Geschwindigkeit in einer vergleichenden Tabellenkalkulation definitiv verbessern, aber die mit diesen Einheiten verbundenen Kosten können erheblich steigen und den Preis Ihres Lasersystems sogar verdoppeln. Es ist auch bekannt, dass einige Hersteller, die diese leistungsstärksten Systeme verwenden, Schwierigkeiten haben, die Schneidköpfe kühl genug zu halten, um Schäden zu vermeiden, die zu oft kostspieligen Ausfallzeiten und Reparaturen führen, was jegliche Produktivitätssteigerung zunichte macht. Platz ist ebenfalls ein wichtiger Aspekt, da das Hinzufügen eines einfachen Lade-/Entladesystems den Platzbedarf des Basissystems verdoppeln kann und oft unflexibel und später schwierig anzuwenden ist.

Leistungsstarke Laserschneidmaschinen zum Verkauf finden

Wenn Sie auf dem Markt nach einem neuen oder neuen Faserlaser-Schneidsystem suchen, dann Southern Fabricating Machinery Sales hat viele Optionen zur Auswahl. Maschinen wie der Polaris Laser oder Piranha-Laser können großartige Lösungen im Laserschneiden der Einstiegsklasse mit einer Zahlung unter 5.000 pro Monat sein. Für echte Hochleistung dagegen eine Lösung der BLM GROUP kann die Geschwindigkeit, Effizienz, Flexibilität bei der Automatisierung und Aufrüstbarkeit bieten, die leistungsorientierte Käufer suchen. Sehen Sie sich unten alle verfügbaren Optionen an.