4 Arten von Laserschneidern, die Sie kennen müssen

Es ist kein Geheimnis, dass die Lasertechnologie die Fertigungsindustrie komplett verändert hat. Wir können nicht nur innerhalb von Sekunden individuelle Teile herstellen, sondern auch die Präzision ist unschlagbar. Und derzeit dominieren vier Arten von Laserschneidern die Branche.

Aber auf welche Lasertechnologie sollten Sie zurückgreifen? Was sind diese 4 Arten von Laserschneidern? Es ist Zeit, das herauszufinden!

Laserschneidtechnologie verstehen

Bei der Laserschneidtechnologie wird ein hochenergetischer Laserstrahl verwendet, um Materialien präzise zu schneiden, zu schmelzen oder zu verdampfen. Dieses CNC-Verfahren (Computer Numerical Control) ist äußerst vielseitig und kann verschiedene Materialien wie Metalle, Kunststoffe und Textilien verarbeiten. Laserschneiden ist ideal für komplizierte Designs und Massenproduktion in der modernen Fertigung. Die Effizienz und Geschwindigkeit der Laserschneidtechnologie übertrifft die anderer Schneidemethoden.

Was ist Laserschneiden?

Laserschneiden ist eine Technologie, die einen fokussierten Laserstrahl verwendet, um verschiedene Materialien mit höchster Präzision und hoher Geschwindigkeit zu schneiden. Es handelt sich um einen völlig berührungslosen, thermisch basierten Herstellungsprozess. 

Die Laserschneidtechnologie ist zu einem wichtigen Bestandteil der modernen Fertigungsindustrie geworden. Ihre Vielseitigkeit hat sich bewährt, da sie an jede Anwendung und jedes Material angepasst werden kann. Von Metall bis Kunststoff, von Holz bis Stoff, sogar Diamanten können mit dieser außergewöhnlichen Innovation geschnitten, markiert oder graviert werden.

Die Laserschneidtechnologie bietet viele Vorteile. Einer der außergewöhnlichsten Vorteile ist, dass sie einen kleineren Formfaktor hat, wenig Wärme erzeugt und die Leistung durch hervorragende Präzision verbessert. Im Gegensatz zu herkömmlichen Herstellungsverfahren bietet sie eine breitere Materialkompatibilität und ermöglicht die Bewertung neuer Möglichkeiten.

Dank dieser fantastischen Technologie sind die Industrien im Laufe der Zeit immer leistungsfähiger geworden!

Arten von Laserschneidern

Wenn wir uns weiter damit befassen, sehen wir, wie vielfältig die Laserschneidtechnologie ist! Jeder Laserschneidertyp ist einzigartig und bietet aus seiner Sicht die beste Leistung. 

Es gibt hauptsächlich 4 Arten von Laserschneidmaschinen. Sie sind-

• Faserlaser
• CO2-Laser
• Nd: YAG/Nd: YVO-Laser
• Direkte Diodenlaser.

Lassen Sie uns tiefer in die Materie einsteigen und ihre Eigenschaften, Vorteile und Grenzen im Detail kennenlernen. 

Faserlaser

Faserlaserschneider sind die stärksten unter den Laserschneidern und haben einige bemerkenswerte Eigenschaften. Die Anatomie von Faserlaserschneidmaschinen ist auch recht interessant. Diese Fräser verwenden einen Stapel von Dioden und Lichtwellenleiter in der Lasermaschine. Diese Glasfasern und Dioden erzeugen einen hochintensiven Laserstrahl, der jedes Material gut durchschneiden kann! 

Mit Faserlasern ist es möglich, bis zu 40 mm dicken Kohlenstoffstahl mit sehr hoher Wattzahl effizient zu schneiden. Diese Qualität gibt den Maschinen tatsächlich einen zusätzlichen Vorteil gegenüber anderen Laserschneidern. 

Faserlaserschneider haben eine lange Lebensdauer von mindestens 30000 Laserstunden bis über 100000 Laserstunden. Regelmäßige Wartung und Pflege können die Lebensdauer und Haltbarkeit der Maschine verlängern. Die Maschinen können auch im Dauer-, Quasi-Dauer- oder Pulsmodus betrieben werden.  

Tatsächlich sind sie für ihre Anpassungsfähigkeit bekannt. Die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten dieser Maschinen haben sie für viele Fertigungsindustrien zur ersten Wahl gemacht.

CO2-Laser

Die CO2-Laserschneider sind eine weitere revolutionäre Innovation der Lasertechnologie. Wie der Name schon sagt, handelt es sich bei dieser Lasertechnologie um ein Gasgemisch, das hauptsächlich aus CO2 (Kohlendioxid) besteht. Neben Kohlendioxid sind auch Helium und Stickstoff enthalten. Das Gasgemisch erzeugt einen Laserstrahl, der den CO2-Laserschneidern hilft, verschiedene Materialien zu schneiden. 

Die CO2-Laserschneider arbeiten im Allgemeinen mit einem beträchtlichen Bereich zwischen 25 und 100 Watt. Die stärksten können sogar mehrere Kilowatt Energie für den Einsatz in Industriemaschinen erzeugen. Diese außergewöhnliche Regel hat sie zu einer anspruchsvollen Maschine in Industriegebieten gemacht. 

Obwohl sie sehr mächtig sind, kann es sein, Leistungsabfall und Qualität. Dies geschieht während der Reise des Strahls zur Linse. Wenn der Laserstrahl aus dem Gasgemisch erzeugt wird, wandert er durch die Spiegel und Linsen, um seine Leistung zu steigern. Aber Leistung und Qualität können abnehmen, wenn er sich durch die Spiegel bewegt. 

Diese Einschränkung kann jedoch andere Qualitäten der CO2-Laserschneider nicht in den Schatten stellen. Die Größe und Vielseitigkeit von CO2-Laserschneidern haben sich in vielerlei Hinsicht bewährt und sie zur ersten Wahl in vielen Industrie-, Medizin- und Fertigungsbranchen gemacht. 

Nd:YAG/Nd:YVO-Laser

Laserschneider haben sich weiter diversifiziert mit Nd: YAG (Neodym-dotiertes Yttrium-Aluminium-Granat) und Nd: YVO (Neodym-dotiertes Yttrium-Orthovanadat) Laser. Nd: YAG/Nd: YVO wird auch Kristalllaserschneider genannt.

Diese Festkörperlaser haben sich aufgrund ihrer Stärke und Vielseitigkeit in einigen Branchen eine starke Nische erobert. Ihre bemerkenswerten Fähigkeiten haben sie außerdem in vielen Fertigungsindustrien beliebt gemacht. 

Der Hauptgrund für die Bezeichnung Kristalllaserschneider ist die Verwendung von Kristallen. Die Maschinen erzeugen einen ultravioletten Laserstrahl mit Hilfe von Neodym-dotierte KristalleNormalerweise können Halbleiter und andere elektronische Materialien mit diesem Schneider problemlos geschnitten werden. 

Yag-Laser können erzeugen Wellenlängen um 1064 nm. Dadurch sind sie auch zum Schneiden von Metallen wie Edelstahl, Aluminium usw. geeignet. Durch die Fähigkeit, eine hohe Energieabgabe zu erzeugen, können außerdem große Präzision und Leistungsfähigkeit erreicht werden. 

Darüber hinaus sind sie aufgrund ihrer verbesserten Leistung in zahlreichen Fertigungsbranchen langlebig und zuverlässig.

Direkte Diodenlaser

Wenn wir tiefer in die Laserschneidtechnologie eintauchen, finden wir eine weitere fantastische Innovation bei Laserschneidmaschinen - Direktdiodenlaser. DDL oder Direkte Diodenlaser, ist für seine außergewöhnliche Qualität und Kompetenz bekannt. 

Direkte Diodenlaser verwenden im Allgemeinen Dioden direkt, um die gewünschte Wellenlänge zu erzeugen. Sie können sogar Wellenlängen von 800 bis 980 nm mit hoher Schnittgeschwindigkeit. Außerdem können die Maschinen eine erhebliche Menge an elektrischer Energie effizient in Laserlicht umwandeln. Diese Eigenschaft macht sie kostengünstig und außergewöhnlich leistungsfähig. 

Darüber hinaus bieten sie einzigartige Eigenschaften in Kombination mit Geschwindigkeit und Kompaktheit. All diese Eigenschaften haben ihnen in vielen Fertigungsbranchen sicherlich eine starke Position verschafft. 

4 Arten von Laserschneidern: Vergleich

Laserschneidanwendungen

Die Vielseitigkeit und Anpassungsfähigkeit der Laserschneidtechnologie haben in vielen Branchen zu revolutionären Veränderungen geführt. Diese Technologie spielt in der Fertigungsindustrie eine entscheidende Rolle, vom Gravieren eines detaillierten, filigranen Designs in ein nichtmetallisches Material bis hin zum Erstellen eines glatten, aus Metall geschnittenen Objekts. 

Branchen, die Laserschneiden verwenden

Die Laserschneidtechnologie ist aus zahlreichen Branchen nicht mehr wegzudenken. 

Elektronik, Medizin, Luft- und Raumfahrt, Automobilindustrie, Gesundheitswesen, Verteidigung, Design und viele andere Branchen nutzen diese Technologie in großem Umfang. Einige der wichtigsten Sektoren werden kurz erläutert.

Elektronik: Die Aufrechterhaltung von Genauigkeit und Präzision ist entscheidend beim Schneiden, Gravieren und Markieren komplexer Partikel von Leiterplatten (Leiterplatten) und andere elektronische Bauteile. Die Lasertechnologie hilft dabei, dieses Ziel erfolgreich zu erreichen. 

Medizinische Industrie: Chirurgische Instrumente wie Skalpelle, Zangen, Klappenrahmen, Scheren, Stents, Knochenbohrer, Gefäßclips usw. müssen robust und langlebig sein. Laserschneidmaschinen sind daher von entscheidender Bedeutung für die präzise, ​​schnelle und genaue Herstellung dieser Instrumente. 

Luft- und Raumfahrt: Extrem empfindlich, mit hohen Qualitätsstandards und Präzisionsantrieb. Nur das Laserschneiden kann heutzutage den Standards der Luft- und Raumfahrtindustrie entsprechen.

Automobil: Die Automobilindustrie erfordert hohe Toleranz und Präzision bei der Herstellung komplexer Komponenten und bei der Anpassung. Laserschneidmaschinen sind für diesen Sektor perfekt geeignet, um dieses Ziel zu erreichen. 

Verteidigung: Mithilfe der Laserschneidtechnologie lassen sich feine Schnitte in komplexen Teilen mit kritischen Abmessungen und Geometrien erzeugen. Diese Technologie wird häufig in der Luft- und Raumfahrt sowie im Militärbereich eingesetzt.  

Schmuckindustrie: Laserschneidmaschinen werden häufig verwendet, um filigrane, detaillierte Designs für Edelmetalle zu erstellen. Neben dem Markieren, Gravieren und Schneiden von Edelsteinen erfordern auch andere Materialien die richtige Konzentration und Genauigkeit. Der Einsatz verschiedener Arten von Laserschneidtechnologien gewährleistet hervorragende Ergebnisse. 

Es ist erstaunlich, wie weit verbreitet die Laserschneidtechnologie ist. Obwohl hier nur einige wenige besprochen werden, ist die Anwendung der Laserschneidtechnologie viel umfangreicher. 

Obwohl es alle Materialien schneiden kann, ist es auch für das Metallschneiden geeignet. Es kann Metalle wie Stahl, Messing, Nickel, Wolfram, Aluminium und Eisen mit großer Präzision und Genauigkeit schneiden. 

Materialien, die mit dem Laser geschnitten werden können

Jetzt sollte klar sein, wie praktisch diese Technologie ist! Sowohl metallische als auch nichtmetallische Materialien können mit einer Laserschneidmaschine geschnitten werden. Sehen wir uns einige gängige Materialien an und erfahren Sie, wie gut Laserschneider damit umgehen können! 

Metalle: Laserschneider haben sich bei der Metallbearbeitung gegenüber herkömmlichen Methoden als hervorragend erwiesen. Metalle wie Stahl, Edelstahl, Eisen, Aluminium, Messing, Titan, Gold und viele andere Metalle können problemlos präzise geschnitten werden. Seien Sie besonders vorsichtig, während Schneiden von reflektierenden Metallmaterialien though.

Kunststoffe: Verschiedene Kunststoffarten wie Acryl und Polycarbonat, PETG, Sperrholz usw. können problemlos mit dem Laser geschnitten werden. Mit diesen Maschinen können Sie polierte Kanten und detailreiche Designs erstellen.  

Stoffe: Ein Laserschneider ist zweifellos ein bahnbrechender Fortschritt in dieser Branche! In der Textilindustrie können Stoffe wie verschiedene Arten von Baumwolle, Leinen, Polyester, Leder usw. gleichzeitig geschnitten werden. Das gleichzeitige Schneiden mehrerer Schichten verbessert die Produktionseffizienz in der Textilindustrie.

Keramik: Es handelt sich um einen sehr anspruchsvollen und sensiblen Bereich für das Laserschneiden. Allerdings kann auch Keramik mit Spezialschneidern wie dem CO2-Laserschneider oder dem Nd:YAG-Laser bearbeitet werden.

Holz: Die Laserschneidtechnologie ermöglicht komplizierte, detaillierte Schnitte, Markierungen und Gravuren mit glatter Oberfläche in Holzmöbeln, Kunstwerken usw.  

Glass: Beim Glasschneiden sind besondere Vorsichtsmaßnahmen erforderlich, um Rissbildung zu vermeiden. Mit Laserschneidern lässt sich in vielen Fertigungsindustrien Präzision erreichen. Da Glas ein reflektierendes Material ist, sollte der Laserschneider mit Vorsicht ausgewählt werden.

Viele weitere Materialien können in verschiedenen Branchen lasergeschnitten werden. Dicke, Qualität, Wärmeempfindlichkeit und viele andere Faktoren helfen dabei, die geeignete Laserschneidtechnologie für ein bestimmtes Material zu bestimmen.  

Die Wahl des richtigen Laserschneiders

Bei der Auswahl des Laserschneiders müssen Sie den richtigen Laserschneider entsprechend den Materialeigenschaften, der Anwendung, der Leistungsabgabe und anderen Anforderungen auswählen. 

Anwendung und Materialeigenschaften

Im Fertigungsbereich ist es wichtig, Präzision und Effizienz aufrechtzuerhalten. Das Schneiden, Markieren, Gravieren und Verarbeiten von Materialien erfolgt in zahlreichen Branchen mit Laserschneidtechnologie. Wenn Sie also planen, eine solche Technologie für Ihr Unternehmen zu nutzen, müssen Sie die Prioritäten entsprechend der Geschäftsstruktur festlegen.

Hier sind einige Tipps für Sie, um das Richtige auszuwählen: 

• Skizzieren Sie zunächst die Geschäftsanwendung. Der wichtigste Faktor bei der Auswahl der richtigen Technologie ist, zu welchem ​​Sektor Ihr Unternehmen gehört. 
• Zweitens sollte die Laserschneidtechnologie entsprechend der Materialqualität, -art und -dicke ausgewählt werden. Wenn Ihr Unternehmen dicke Materialien wie Acryl, Holz usw. schneidet, können Sie sich für den CO2-Laserschneider entscheiden. Diese Technologie eignet sich hervorragend zum Schneiden, Markieren und Gravieren komplexer Designs in nichtmetallischen Materialien. 
• Sie können sich für den Faserlaserschneider entscheiden, wenn es um glänzende, reflektierende und dünne Materialien geht. Faserlaserschneider bieten große Präzision und Genauigkeit beim Schneiden, Markieren oder Gravieren von Metall, insbesondere von dünnem Metall. Außerdem sollten Sie ein Budget für die Anschaffungskosten, Wartungskosten und das Produktionsvolumen erstellen. 
• Drittens: Machen Sie einen Plan für Ihre Zukunft. Das heißt, wie Sie Ihr Geschäft ausbauen und vergrößern wollen. Mit der Zeit muss jedes Unternehmen und jede Produktion mit der richtigen Technologie auf den neuesten Stand gebracht werden. Das hilft, das Geschäft auszubauen und das beste Ergebnis zu erzielen. 
• Wenn sich Ihr Unternehmen beispielsweise hauptsächlich mit Schmelz- und Brennschneiden beschäftigt, können Sie sich für bessere Ergebnisse für das Laserschneiden entscheiden. Schmelz- oder Brennschneidtechnologie kann für dicke Materialien wie niedriglegierten Stahl effektiv sein. Für dünne Materialien oder komplizierte Designs ist sie nicht geeignet. 

Sie sollten sich daher alle Fakten intensiv ansehen, bevor Sie sich für das Richtige entscheiden. 

Betriebskosten und ROI

Die Betriebskosten und der ROI (Return on Investment) variieren je nach Schneidtechnologie.

Brennschneidtechnik ist vielseitig und kann eine Vielzahl von Metallen schneiden. Die Betriebskosten eines Brennschneiders sind jedoch aufgrund des Brenngases relativ hoch. Der Brennschneider funktioniert hauptsächlich mit Brennstoff und liefert ein genaues und rentables Ergebnis. 

Andererseits bieten Laserschneidmaschinen niedrige Betriebskosten. Auch der Wirkungsgrad ist durchaus bewundernswert und dieser Prozess fördert einen geringeren Energieverbrauch. Für einen einzelnen Laserschneider liegt ein guter ROI bei etwa 30 %. Das bedeutet, dass die Maschine qualitativ hochwertige Schnitte mit minimalen Ausfallzeiten liefern kann.

Um es anders auszudrücken: Für eine große Fabrik mit mehreren Laserschneidern ist ein jährlicher ROI von 10 % akzeptabel.

Laserschneidverfahren

Die Laserschneidtechnologie arbeitet hauptsächlich in zwei Prozessen. Einer ist das Fusionslaserschneiden und der andere das Verdampfungslaserschneiden. Sehen wir uns an, wie diese beiden Prozesse funktionieren. 

Schmelzlaserschneiden (Fusion Laser Cutting)

Das Schmelzlaserschneiden oder auch Schmelzschneiden ist eines der Standardverfahren zum Laserschneiden. Dabei wird ein starker Laserstrahl auf einen bestimmten Bereich des Metalls gerichtet. Der Laserstrahl schmilzt den betreffenden Bereich und erzeugt einen feinen Schnitt im Metall.

Der Prozess beginnt mit einem hochintensiven Laserstrahl, der hohe Leistung und Hitze erzeugt. Diese Hitze konzentriert sich stetig auf einen bestimmten Bereich, bis das Metall in diesem Bereich schmilzt. Während des Prozesses muss der Laserstrahl im Farmmodus sein, bis das Schmelzen beginnt.

Dadurch entsteht ein feiner Schnitt mit glatter Kante. Es ist eine effektive Methode, um Metall in kürzester Zeit mit hoher Präzision zu schneiden. 

Verdampfungslaserschneiden (Lasersublimationsschneiden)

Ein weiteres Laserschneidverfahren ist das Verdampfungslaserschneiden. Dieses Verfahren wird auch als Lasersublimationsschneiden bezeichnet. Das Verfahren wird auf nichtmetallische Materialien angewendet. 

Der Vorgang wird Sublimation genannt, da der Laserstrahl auf eine bestimmte Stelle fokussiert wird, bis das Material seinen Verdampfungspunkt erreicht.

Beim direkten Umgang mit dem Laserschneidprozess sollten einige Sicherheitsvorkehrungen getroffen werden, um Unfälle zu vermeiden.

Lassen Sie uns über die Vorsichtsmaßnahmen und Sicherheitsregeln sprechen, die wir je nach Laserkategorie befolgen müssen. 

Informationen zu Lasern der Klassen 3 und 4

Um die Sicherheit von Menschen und der Umwelt zu gewährleisten, ist es wichtig zu wissen, was Laser der Klasse 3 und 4 sind und welche Verhaltensregeln gelten. Wenn Sie diese Maßnahmen nicht befolgen, können Sie Ihre Augen und Ihre Haut möglichen Schäden aussetzen. Lasersicherheitsverfahren werden dringend empfohlen und sind in vielen Fällen obligatorisch.

Basierend auf ihrer Leistungsabgabe werden alle Laser in zwei Klassen eingeteilt: Klasse 3 und Klasse 4. Laser der Klasse 3 werden wiederum in Klassen unterteilt: Klasse 3A und Klasse 3B.

Laser der Klasse 3

Die Generatorlaser mit niedrigerer Leistung fallen unter Klasse 3A. Diese Laserleistung kann bei direkter Betrachtung über längere Zeit Augenschäden verursachen. Unter normalen Umständen gelten sie als sicher. 

Laser der Klasse 3B hingegen sind deutlich leistungsstärker. Diese Laser können bei direkter Einwirkung schwere Augenschäden verursachen. Daher sind beim Umgang mit diesen Lasern strenge Sicherheitsvorkehrungen ein Muss. 

Laser der Klasse 4

Die Laser mit der höchsten Leistung gelten als die gefährlichsten. Diese Lasertypen gehören zur Klasse 4. Aufgrund der intensiven Energie können Augen und Haut schwer verletzt werden. In dieser Situation besteht auch Brandgefahr. 

Das Verständnis der Klassifizierung kann dabei helfen, Sicherheitsprotokolle zu erstellen. Beim Umgang mit Lasermaschinen sind angemessene Sicherheit, entsprechende Schulungen und Schutzmaßnahmen unverzichtbar. Auf diese Weise können Sie das ultimative Risiko minimieren und die Sicherheit gewährleisten. 

Vergleich zur CNC-Bearbeitung

• Beim Laserschneiden wird ein fokussierter Laserstrahl zur Präzision eingesetzt, während bei der CNC-Bearbeitung rotierende Werkzeuge zum Materialabtrag eingesetzt werden.
• CNC eignet sich besser für dichte Materialien; Laser eignen sich hervorragend für komplizierte Designs auf verschiedenen Materialien.
• CNC-Schneiden ist im Allgemeinen günstiger, doch beim Laserschneiden fallen die Wartungskosten aufgrund der geringeren Anzahl beweglicher Teile geringer aus.
• Laser haben bei dünnen Materialien schnellere Zykluszeiten, während CNC bei dickeren Schnitten schneller ist.

Fazit

Jetzt, da Sie die verschiedenen Laserschneidertypen kennen, ist es nicht mehr so ​​schwer, das richtige Gerät für Ihre Branche auszuwählen. Konzentrieren Sie sich einfach auf Ihre Prioritäten, Ihr Budget, die Art des Produkts, das Sie kaufen, und die gewünschte Schnittqualität.

Oder, Vergleichen Sie Laserschneider mit CNC-Bearbeitung um die Bedürfnisse Ihrer Branche besser einschätzen zu können!

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