Materialschneiden revolutionieren: Neueste Robotik-Innovationen

Automatisierte Veredelungswerkzeuge haben in den letzten zehn Jahren in Präzision und Flexibilität Fortschritte gemacht. Wegen der Genauigkeit und Geschwindigkeit, die robotergestützte Schneidwerkzeuge bieten, verlassen sich Unternehmen auf Automatisierung für Prozesse, die traditionell CNC-Bearbeitung oder manuelle Methoden nutzen. Beliebtes Tooling umfasst Laserschneiden, Wasserstrahlschneiden und Fräsen. Alle diese Werkzeuge führen Schneidaufgaben mit unterschiedlichen Techniken aus und sind auf das Schneiden spezifischer Materialien zugeschnitten. Branchen, die an Materialschneidanwendungen interessiert sind, fertigen meist Teile, die Genauigkeit oder Ausstoß über das hinaus verlangen, was manuelle Prozesse leisten können. Forschung und Investitionen in künstliche Intelligenz und 3D-Vision führen zu Fortschritten in diesen Techniken, die bessere Präzision, Flexibilität und Ausstoß ermöglichen.

Fortschritte bei Laserschneid-Tooling

Laserschneid-Roboter haben sich seit ihrer Einführung in den 1960ern erheblich weiterentwickelt. Diese Ausrüstung bietet größere Performance, die der Präzision von CNC-Maschinen nahekommt, bei höherer Produktionsgeschwindigkeit. Laserschneiden wird für Trimmen von Stahlstrukturen, Druckguss-Aluminium, Automobilpaneelen und mehr eingesetzt.

Laserschneiden kann durch verschiedene Methoden erreicht werden, wie Verdampfungsschneiden, Schmelzen und Ausblasen, thermisches Spannungsrissen und reaktives Schneiden. Alle diese Methoden nutzen einen Hochleistungslaser, um das Material in einem kleinen Spot zu durchtrennen, was einen glatten Schnitt durch das Stück erzeugt. An einem Sechs-Achsen-Roboter befestigt, kann das Werkzeug entlang jeder gewünschten Kante schneiden und ein fertig geformtes Teil erstellen. Einige Unternehmen schaffen eine noch flexiblere Produktionslinie, indem sie Schweißroboter mit Laserschneid-Tooling kombinieren, speziell in der Automobilindustrie.

Hersteller, die den Sekundär- und Feinschneideprozess für Teile beschleunigen wollen, ohne Präzision zu kompromittieren, sollten Laserschneid-Robotik in Betracht ziehen. Sie bieten schnelleren Ausstoß als manuelles Schneiden und CNC. Mit neuer Technologie bietet Laserschneiden höhere Flexibilität und Präzision. Unternehmen nutzen automatisierte Laserschneid-Ausrüstung, um Produktabfall zu eliminieren und den Ausstoß von Produktschneideprozessen zu maximieren.

Fortschritte in der Wasserstrahlschneid-Technologie

Robotergestütztes Wasserstrahlschneiden wird in der Fertigung seit fast 70 Jahren eingesetzt. Wasserstrahlschneiden nutzt einen hochgeschwindigen Wasserstrahl, um durch Material zu schneiden oder zu bohren, und im Gegensatz zum Laserschneiden involviert es keinen thermischen Prozess. Hersteller wählen Wasserstrahlschneiden, um die Notwendigkeit des Schleifens oder Glättens von Schnittkanten zu eliminieren und für Anwendungen, die keine beheizten Schneidetechniken nutzen können, wie Lebensmittel, Papier und bestimmte Stoffe.

Abrasives Wasserstrahlschneiden ist eine neuere Technik, die Granatpartikel in den Wasserstrahl mischt, um härtere Materialien zu erodieren. Unternehmen nutzen diese Schneidetechnik für dichte Materialien wie Stein, Metall und Keramik. Der vielseitige Einsatz von Wasserstrahlschneiden erlaubt extreme Flexibilität in der Produktion. Ein Hersteller kann von weicherem Material wie Papier zu so hartem wie Titan wechseln, ohne Probleme.

Diese Schneidetechnik kann mit einer breiten Materialvielfalt genutzt werden; jedoch ist sie nicht für alles geeignet. Bestimmte Materialien wie gehärtetes Glas riskieren, beim Wasserstrahlschneiden zu zersplittern. Bevor man einen Schneideprozess wählt, ist es ideal für Unternehmen, in Forschung und Entwicklung zu investieren, um die am besten geeignete Anwendung für ihre Aufgabe zu wählen.

Fortschritte in der Frästechnologie

Automatisiertes Fräsen wird in der Fertigung für Materialabtrag und Trimmen von Teilen eingesetzt. Es wird bei Aufgaben genutzt, die Präzision über das hinaus verlangen, was manuelle Prozesse leisten. Die Wiederholbarkeit eines Roboterarms erlaubt, Teile jedes Mal gleich zu bohren und zu trimmen, was das Endprodukt verbessert und den Produktausstoß erhöht. Diese Roboter finden sich meist in der Automobil-, Luft- und Raumfahrt-, Marine- und Prototypenindustrie.

Fräsenroboter nutzen einen sechachsigen Roboterarm mit Spindel und Fräsbit als Endeffektor. Dann nutzen sie Programmierung und Visual-Software, um durch Material zu bohren oder um Kanten des Produkts zu trimmen. Ein Unternehmen nutzt sein automatisiertes Frässystem, um GFK-Bootsteile zu bohren und die Produktionszeit zu halbieren. Die Teile müssen exakt gebohrt und geschnitten werden. Der Prozess wurde zuvor manuell durchgeführt und brauchte viel Zeit, um sicherzustellen, dass der Job korrekt erledigt wurde. Mit dem neuen automatisierten Tooling können Arbeiter ihre Zeit auf wertvollere Aufgaben lenken, und Teile werden schneller fertig.

Fazit

Bei Materialschneidanwendungen gibt es multiple Optionen mit Automatisierung. Um die Schneidaufgabe jedoch erfolgreich zu verbessern, müssen Optionen sorgfältig abgewogen werden. Ein Unternehmen sollte immer recherchieren, welche Schneidetechnik am besten zu ihrer Aufgabe passt – unter Berücksichtigung von Größe, Material und Dicke des Produkts sowie der nötigen Flexibilität und Vorrichtungen. Wenn ordnungsgemäß integriert, bietet automatisiertes Materialschneiden unglaubliche Vorteile wie höheren Produktionsausstoß, weniger Produktfehler und mehr Flexibilität in Operationen. Mit neuer Technologie wie künstlicher Intelligenz und Netzwerkverbindung am Horizont werden die Möglichkeiten des robotergestützten Materialschneidens in neue Bereiche expandieren.