Wie schneidet man Zahnräder per Laser?

Lasergeschnittene Zahnräder
Möchten Sie Einzelheiten zur Herstellung von Zahnrädern durch Laserschneiden erfahren? Lesen Sie diesen Artikel, um alle Ihre Zweifel zu beantworten. 

Inhaltsverzeichnis

Zahnräder sind ein wesentlicher Bestandteil zahlreicher Maschinen und mechanischer Geräte. Laserschneiden ist eine präzise Technik, mit der Sie Zahnräder mit besserer Qualität vorbereiten können. Es verbessert auch die Produktionsrate und ermöglicht Ihnen die Herstellung verschiedener Arten von Ausrüstung.

In diesem Blogbeitrag helfen wir Ihnen, den Prozess des Schneidens von Zahnrädern mithilfe der Lasertechnologie zu erkunden. Außerdem erfahren Sie mehr über die Vor- und Nachteile des Laserschneidens von Zahnrädern. Also, lasst uns loslegen.

Lasergeschnittene Zahnräder

Schwierigkeit beim Verzahnen

Das Verzahnen ist nicht so einfach, wie die meisten Hersteller denken. Der Einsatz traditioneller Methoden bringt jedoch mehrere Einschränkungen bei der Herstellung von Zahnrädern mit sich. Hier sind einige Herausforderungen bei der Verwendung traditioneller Methoden zum Verzahnen:

  • Beim Verzahnen wird Material aus dem Werkstück herausgeschnitten. Eine falsche Schnittgeschwindigkeit und ungeschärfte Schneidwerkzeuge führen dazu abgebrochene Zähne. Diese abgebrochenen Zähne beeinträchtigen die reibungslose Bewegung der Zahnräder und können die gesamte Maschine beschädigen.
  • Eine weitere Herausforderung beim Verzahnen ist die glattes Finish. Die glatte Oberfläche des Getriebes minimiert die Reibung und sorgt für eine bequeme Bewegung der beweglichen Teile. Eine raue Oberfläche sorgt für ein unangenehmes Aussehen und verringert die Lebensdauer Ihrer Maschine. 
  • Rattermarken sind eine große Herausforderung beim Schneiden von Zahnrädern. Entsprechend der ZHY-Ausrüstung, es entsteht durch die Vibration der Schneidemaschine. Rattermarken beeinträchtigen die Qualität von Zahnrädern und führen zu strukturellen Schwächen. 
  • Eine weitere Schwierigkeit beim Verzahnen ist Getriebeschlag. Dabei kommt es zu einer Abweichung der Rotationsachse von ihrem Mittelpunkt. Es entsteht aufgrund der Ungenauigkeit des Schneidwerkzeugs und einer Fehlausrichtung des Werkstücks oder Schneidwerkzeugs.
  • Auch Verzahnungen können dazu führen Maschinenüberlastung. Es tritt auf, wenn die aufgebrachte Kraft die Kapazität der Maschine übersteigt. Dies führt zu einem übermäßigen Materialabtrag vom Werkstück.
  • Darüber hinaus kann der Schneidvorgang das Getriebe verzerren durch thermische oder mechanische Belastung. Dies führt zu ungenauen Zahnprofilen und -abmessungen.

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Vor- und Nachteile von Laserschneidgetrieben

Laserschneidgetriebe sind für den Betrieb zahlreicher Geräte von entscheidender Bedeutung. Jedoch, Diese vorteilhafte Technik hat auch einige Nachteile. Hier finden Sie eine Übersicht über einige Vor- und Nachteile von Laserschneidgetrieben: 

Vorteile von Laserschneidgetrieben

A Laserschneidmaschine macht das Verzahnen präziser. Hier sind einige bemerkenswerte Vorteile des Laserschneidens von Zahnrädern:

  1. Verbessert die Qualität der Ausrüstung

Laserschneiden ist eine präzise Technik, bei der ein hochenergetischer Laserstrahl zum Einsatz kommt. Der Laser verbrennt das Material beim Auftreffen, was zu einem sauberen und präzisen Schnitt führt. Durch die Anpassung der Leistung und Geschwindigkeit der Lasermaschine können Sie das gewünschte Muster der Zahnräder präzise schneiden. Durch den Einsatz von computergestütztem Design (CAD) wird das Fehlerrisiko durch die Einschränkung manueller Vorgänge weiter minimiert.

  1. Systemflexibilität 

Mit Laserschneidern können Sie verschiedene Formen und Muster erstellen. Sie können zum Erstellen ein einziges Setup verwenden verschiedene Arten von Zahnrädern. Sie müssen nicht mehrere Werkzeuge verwenden, um verschiedene Arten von Zahnrädern herzustellen. Sie können das Schnittmuster ändern, indem Sie die ändern Parameter; Der Cutter graviert oder schneidet Ihr gewünschtes Zahnrad im Handumdrehen. Diese Funktion des Mit dem Laserschneider sparen Sie erhebliche Kosten bei der Herstellung verschiedener Arten von Zahnrädern. 

Laserschneiden von Metallzahnrädern
  1. Vielseitigkeit der Materialien

Im Gegensatz zu herkömmlichen Fräsern, die Sie beim Zahnradschneiden auf bestimmte Materialien beschränken, bietet Ihnen der Laser eine vielseitige Option. Sie können mit mehreren Materialien arbeiten, um Zahnräder für verschiedene Zwecke herzustellen. Laserschneiden kann für verschiedene Materialien verwendet werden, wie z Acryl-, Holz, rostfreier Stahlund Wolfram. Es ermöglicht Herstellern, Zahnräder zu entwickeln, die den Anforderungen verschiedener Branchen gerecht werden, darunter Automobil, Luft- und Raumfahrt und Elektronik.

  1. Kontaktloser Ansatz

Laserschneidmaschinen erzeugen einen Laserstrahl, der in das Werkstück eindringt und es aufschmilzt. Der Laserschneider erfordert zum Schneiden keinen physischen Kontakt mit dem Material. Dieser berührungslose Ansatz minimiert das Risiko einer Materialkontamination, was bei herkömmlichen Schneidmethoden ein häufiges Problem ist. Dazu trägt auch die berührungslose Funktion des Laserschneiders bei bietet Schnittflexibilität.

  1. Automation

Wie CNC verwendet auch ein digitaler Laserschneider Computersysteme. Es funktioniert mit CAD-Dateien (Computer Aided Design)., wie DXF-Dateien. Die Automatisierung minimiert den manuellen Aufwand beim Verzahnen. Der Laserschneider folgt dem Software. Design und sorgt für saubere Schnitte. Es eliminiert menschliche Fehler, die bei herkömmlichen Schneidmethoden ein großes Problem darstellen. 

Nachteile von Laserschneidgetrieben

Neben den Vorteilen bringt diese fortschrittliche Technologie auch einige Nachteile mit sich. Hier sind einige mögliche Bedenken bei der Verwendung eines Lasers zum Verzahnen:

  1. Hohe Anschaffungskosten

Die Installation eines Laserschneiders ist eine kostspielige Angelegenheit, die viel erfordert Erstinvestition. Laserschneider sind doppelt so teuer wie andere Schneider, wie zum Beispiel Plasmaschneider oder Wasserstrahlschneider. Diese Anfangsinvestition ist für kleine Unternehmen mit knappem Budget ein großes Problem. Aufgrund der hohen Produktionsgeschwindigkeit und Präzision lohnt sich diese Investition jedoch auf lange Sicht.

Möchten Sie wissen, wie Laserschneiden im Vergleich dazu abschneidet? Plasmaschneiden or Wasserstrahlschneiden?

Laserschneidmaschine
  1. Emission giftiger Dämpfe

Laserschneider setzen nicht bei allen Materialien giftige Dämpfe frei. Allerdings setzen bestimmte Materialien bei der Verarbeitung bestimmter Kunststoffe schädliche Gase frei. Beim Schmelzen setzen sie giftige Dämpfe frei. Es stellt ein potenzielles Gesundheits- und Sicherheitsrisiko für die Bediener dar, die in der Nähe des Laserschneiders arbeiten. Eine ordnungsgemäße Belüftung und die Wahl von Materialien, die keine giftigen Gase abgeben, können Ihnen dabei helfen, eine sichere Arbeitsumgebung zu schaffen. 

  1. Begrenzte Materialstärke

Laserschneider können eine bestimmte Dicke schneiden, da die Laserstrahlen nicht eindringen können dicke Materialien. Die Dicke, die ein Laser schneiden kann, hängt auch von der Art des Materials ab. Einige schwer zu schneidende Materialien können nur mit einer Dicke von 15 bis 20 mm geschnitten werden. Bei einigen Materialien liegt die Dicke über diesem Bereich.

  1. Bedarf an Fachwissen

Der Betrieb eines Laserschneiders erfordert technisches Fachwissen. Sie könnten sich verletzen, wenn Sie die Maschine ohne Anleitung und Schulung bedienen. Nehmen Sie an einer entsprechenden Schulung teil oder beauftragen Sie einen Experten, der sich mit dem Verfahren zum Einstellen von Fräsern für die Herstellung von Zahnrädern auskennt.

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8 Schritte zum Laserschneiden von Zahnrädern

Das Schneiden von Zahnrädern mit einem Laser ist komfortabel und bietet eine hervorragende Qualität. Hier sind einige Schritte zum Laserschneiden von Zahnrädern:

1. Definieren Sie Getrieberegionen

Bevor Sie mit dem Laserschneiden beginnen, müssen Sie das Design für das Zahnrad erstellen. Das Definieren von Zahnradbereichen ist der erste Schritt zur Erstellung eines Zahnraddesigns. Es sorgt für die richtige Ausrichtung von Zähnen und Speichen. Mit der Software können Sie die Getriebebereiche genau entwerfen. Durch das digitale System haben Sie eine bessere Kontrolle über die Abmessungen der Zahnräder.

2. Erstellen Sie ein Zahn- und Speichendesign

Sobald Sie bestimmte Zahnradbereiche festgelegt haben, beginnen Sie mit der Konstruktion von Zähnen und Speichen. Die genaue Ausrichtung von Zähnen und Speichen ist entscheidend für die reibungslose Bewegung der Maschine. Außerdem stärkt es Ihre Ausrüstung und stabilisiert ihr Gewicht. Mithilfe der Software können Sie die richtige Platzierung von Zähnen und Speichen sicherstellen. Computergestütztes Design ermöglicht es Ihnen außerdem, das Zahnraddesign zu modifizieren und spezifische Funktionen entsprechend den Anforderungen hinzuzufügen.

3. Wählen Sie das richtige Material 

Die Materialauswahl ist ein wesentlicher Faktor für die Stabilität des Getriebes. Es wirkt sich auch auf die Haltbarkeit des Getriebes und der Maschine aus. Laserschneiden kann für mehrere Materialien eingesetzt werden. Wählen Sie das Material entsprechend der für Ihre Maschine erforderlichen Funktionalität und Festigkeit.

4. Passen Sie die Laserschneider-Einstellungen an

Power, Geschwindigkeit und Fokus der Lasermaschine sind wichtige Parameter, die sich auf die Qualität des Zahnrads auswirken. Extrem hohe oder niedrige Leistung kann die Ecken des Getriebes beschädigen. Eine zu hohe oder langsame Geschwindigkeit kann zu rauen Kanten führen. Eine Abweichung vom Brennpunkt kann auch Ihren Schneidprozess ruinieren. Satz optimaler Schwerpunkt, Leistung und Geschwindigkeitseinstellungen, um das gewünschte Getriebedesign zu erreichen.

5. Testen Sie den Laserschneider

Bevor Sie den Laser auf das Werkstück richten, testen Sie die Einstellung an einem kleinen Werkstück. Dieser Schritt ist von entscheidender Bedeutung, da er Ihnen ermöglicht, die Qualität der Maschineneinstellungen zu bestimmen. Sie können die erforderlichen Anpassungen vornehmen, bevor Sie das eigentliche Zahnrad schneiden.

Testen Sie die Einstellung des Laserschneiders

6. Positionieren Sie das Werkstück

Ein weiterer erheblicher Schritt ist die Positionierung des Werkstücks auf dem Laserschneidtisch. Die richtige Positionierung des Werkstücks gewährleistet die Genauigkeit des Verzahnungsprozesses. Es verhindert auch eine Verformung des Getriebedesigns aufgrund einer Fehlausrichtung. Verwenden Sie Zwingen oder andere Werkzeuge, um das Werkstück zu fixieren.

7. Schneiden Sie die Ausrüstung ab

Nachdem Sie die Einstellungen und das Werkstück angepasst haben, bedienen Sie den Laserschneider. Der Laserstrahl der Maschine schmilzt und verdampft das Material, wenn es auf die Oberfläche des Werkstücks trifft. Durch die kontrollierte Bewegung des Laserstrahls erhalten Sie das gewünschte Design des Zahnrads. Das Softwaredesign stellt sicher, dass der Laserstrahl dem vorgegebenen Muster folgt.

8. Nachbearbeitung

Nach dem Schneiden des Zahnrads stellen Sie möglicherweise raue Kanten oder Verfärbungen fest. Es tritt häufig beim Laserschneiden aufgrund hochenergetischer Laserstrahlen auf. Durch die Nachbearbeitung des Zahnrads werden die unvollkommenen Kanten beseitigt. Entgraten Sie die Kanten, um scharfe Ecken zu entfernen. WärmebehandlungDurch Lackieren, Beschichten und Polieren werden die Zahnräder veredelt und optisch verbessert.

Laserschneiden von Zahnrädern aus verschiedenen Materialien

Laserschneiden kann für mehrere Materialien eingesetzt werden. Hier sind einige häufig verwendete Materialien für die Herstellung von Zahnrädern durch Laserschneiden:

  • Holz ist eines der am besten geeigneten Materialien zum Laserschneiden. Sie können verwenden Sperrholz und MDF zur Herstellung von Holzzahnrädern. Achten Sie auf die Harze und Öle im Holz. Der intensive CO2-Laserstrahl kann die Öle und Harze verbrennen, was zu Verfärbungen und rauen Kanten führt.
Per Laser hergestellte Sperrholzausrüstung
  • Polyoxymethylen (POM) ist ein weiteres großartiges Material zur Herstellung von Zahnrädern. Es ist ein Thermoplast mit einzigartigen mechanischen Eigenschaften wie Elastizität, Oberflächenspannung und thermische Stabilität. Das Material ist außerdem chemikalienbeständig und eignet sich daher für Getriebe, die extremen Bedingungen ausgesetzt sind. A CO2-Laserschneider wird zum präzisen Gravieren und Schneiden von POM zur Herstellung von Zahnrädern verwendet. 
  • Verschiedenes Kunststoffe werden auch zur Herstellung von Zahnrädern mittels Laserschneidern verwendet. Vermeiden Sie jedoch die Verwendung von Kunststoffen, die giftige Dämpfe freisetzen. PMMA, Acryl und Lucite sind die besten Kunststoffe zum Verzahnen. Ein CO2-Laserschneider ist ein geeignetes Gerät zum Schneiden von Kunststoff. 
  • Sie können auch Metalle, wie Messing und Aluminium, zum Laserschneiden. Diese Metalle eignen sich hervorragend für die Herstellung hochpräziser Zahnräder, die Festigkeit und Haltbarkeit erfordern. Sie halten auch hohen Temperaturen stand und eignen sich daher für Industriegetriebe. Sie können mehrere verwenden Arten von Lasermaschinen zur Herstellung von Zahnrädern aus Blechen. Faserlaser Zu diesem Zweck werden häufig CO2-Laser eingesetzt. 

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Anwendungen von Laserschneidgetrieben

Es gibt verschiedene Arten von Laserschneidzahnrädern, die in verschiedenen Branchen eingesetzt werden. Hier sind einige häufige Anwendungen von Zahnrädern, die durch Laserschneiden hergestellt werden:

1. Luft-und Raumfahrtindustrie

Die Luft- und Raumfahrt ist ein weites Feld, das in jeder Hinsicht Präzision erfordert. Jeder Fehler kann tödliche Folgen haben. Lasergeschnittene Zahnräder werden für Flugzeugzellen verwendet, da sie eine bessere Qualität und strukturelle Stabilität bieten.

2. Elektronik

Zahnräder sind ein wichtiger Bestandteil verschiedener Elektronikgeräte. Zahlreiche Haushaltsgeräte und Gadgets verfügen über verschiedene Zahnräder für die mechanische Bewegung. Durch Laserschneiden hergestellte Zahnräder sorgen für die Langlebigkeit der Elektronik und machen sie alltagstauglich.

3. Medizinische Implantate

Präzision ist auch in der Medizinbranche von größter Bedeutung. Bei der Herstellung medizinischer Implantate werden verschiedene Arten von Zahnrädern eingesetzt, die durch Laserschneiden hergestellt werden, um die Qualität der Implantate zu verbessern. Automatisierte Laserschneider Eliminieren Sie das Risiko jeglicher Instabilität während der Zahnradherstellung und stellen Sie ein hohes Maß an Genauigkeit sicher.

Was ist beim Laserschneiden von Zahnrädern zu beachten?

Das Laserschneiden ist ein komplexer Prozess, der verschiedene Komplikationen mit sich bringt. Hier sind einige Überlegungen, die Sie beim Laserschneiden von Zahnrädern beachten sollten:

  • Laserschneider sind für das Schneiden bestimmter Objekte konzipiert Dicken des Werkstücks. Die Auswahl eines dickeren Materials zum Laserschneiden kann eine Herausforderung sein und zu einer schlechten Zahnradqualität führen. Beachten Sie die Herstellerangaben, um die richtige Materialstärke auszuwählen.
  • analysieren Sie die Kantenqualität der Zahnräder. Beim Laserschneiden können raue Kanten entstehen, die die Funktionalität der Ausrüstung beeinträchtigen können. Passen Sie bei Bedarf die Parameter des Laserschneiders an, um die Kantenqualität zu verbessern. Durch die Nachbearbeitung können auch die Kanten der Zahnräder verbessert werden.
  • Es kann zu Laserschneiden kommen giftige Dämpfe die zu gesundheitlichen Gefahren führen können. Sorgen Sie für eine ausreichende Belüftung des Arbeitsbereichs, um die Ansammlung von Dämpfen zu verhindern, die gesundheitsschädlich sein können.
  • Konstruieren Sie die Zahnräder sorgfältig, um die richtigen Abstände zwischen den Zähnen einzuhalten. Diese Lücken sorgen dafür, dass die Zahnräder nach der Montage perfekt ineinandergreifen.

FAQ

1. Welches Material eignet sich am besten zum Laserschneiden von Zahnrädern?

Das Laserschneiden ist eine umfangreiche Technik und kann für verschiedene Materialien eingesetzt werden. Acryl gilt als das beste Material zum Laserschneiden von Zahnrädern. Es ist für seine Stärke und optische Klarheit bekannt und eignet sich daher ideal für die Herstellung präziser und langlebiger Getriebeteile.

2. Wie schneidet der Laser Dinge?

Beim Laserschneiden wird ein intensiver Laserstrahl zum Schneiden verschiedener Materialien freigesetzt. Ein hochenergetischer Strahl schmilzt und verdampft das Material, wenn es auf das Werkstück trifft. Das Software-Design leitet den Schneider an, das gewünschte Muster auszuschneiden.

3. Welche Schutzausrüstung ist beim Laserschneiden erforderlich?

Beim Laserschneiden werden hochenergetische Laserstrahlen freigesetzt, die Augen und Haut schädigen können. Schutzbrillen, Kopfbedeckungen, Gesichtsschutz und Overalls können Ihnen helfen, schädliche Strahlung zu vermeiden.

Zusammenfassung

Zahnräder sind ein unverzichtbarer Bestandteil verschiedener mechanischer und elektrischer Geräte. Mit der Lasertechnologie können Sie hochwertige Ausrüstung für verschiedene Branchen herstellen. Treffen Sie beim Laserschneiden jedoch Vorsichtsmaßnahmen. Sorgen Sie für eine ausreichende Belüftung, um eine sichere Arbeitsumgebung zu schaffen. Und vergessen Sie nicht, einen hochwertigen Laserschneider zu wählen. 

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Sam Chen

Hey, ich bin Sam!

Ich bin der Gründer von Baison. Wir haben der Fertigungsindustrie dabei geholfen, ihre Produktivität und Kapazität mit unseren fortschrittlichen Lösungen zu steigern Faserlasersysteme für über 20 Jahre.

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