Was ist Laserschneiden?
Laserschneiden ist ein Verfahren, bei dem ein Laserstrahl zum Schneiden von Holz, Kunststoff, Papier, Metallen und Acryl verwendet wird. Der Laserstrahl kommt nicht mit dem geschnittenen Material in Berührung. Es macht extrem detaillierte Schnitte. Lasergravur graviert Barcodes, Logos und Daten dauerhaft auf Ihre Ringe oder professionelle Ausrüstung.
Beim Laserschneiden kommen drei verschiedene Laser zum Einsatz, wie zum Beispiel:
- Kohlendioxidlaser: Der Laserstrahl wird in einer verschlossenen Glasröhre erzeugt, und die Röhre ist mit Kohlendioxidgas gefüllt. Die Gaspartikel reagieren mit der Hochspannung, wenn sie durch das Rohr geleitet werden. Diese Reaktion erzeugt heißes Licht, und die Wärme wird verwendet, um das Material zu verdampfen. Es wird zum Bohren, Gravieren und Schneiden von Titan, Stahl, Wachs, Edelstahl und Papier verwendet. Es wird vorzugsweise beim Schneiden von Material verwendet, das dicker als 10 mm ist, da es eine hervorragende Kantenqualität aufweist. Einer der Nachteile der Verwendung von Kohlendioxidlasern ist, dass sie einen Wirkungsgrad von nur 20 Prozent haben.
- Neodym-Laser: Es funktioniert genau wie ein Kohlendioxidlaser, verwendet jedoch als Laserquelle einen Kristall mit geringen Mengen Neodym anstelle von Gas. Es wird verwendet, wenn nur zum Bohren und Gravieren in Keramik und zum Anreißen von Metallen eine hohe Leistung benötigt wird.
- Faserlaser: Im Gegensatz zu Kohlendioxidlasern verwenden Faserlaser kein Gas. Dioden werden verwendet, um Licht zu erzeugen. Dann wird das Licht in ein Glasfaserkabel eingekoppelt und verstärkt. Es wird beim Schneiden von Materialien verwendet, die dünner als 10 mm sind, da es effizienter und präziser ist als die oben genannten Laser. Außerdem erzeugt sein Laserkopf eine Wellenlänge von 1064 Nanometern, was ihn ideal zum Schneiden von reflektierenden Materialien wie Messing und Kupfer macht. Es hat auch einen Wirkungsgrad von 75 Prozent.
Vorteile der Verwendung von Laserschneider
Die Verwendung eines Laserschneiders hat bestimmte Hauptaufgaben Vorteilen , Einschließlich:
Precise
Laserschneidegeräte sind auf +/-0.1 mm genau und damit hochpräzise. Sie sind weitaus genauer und präziser als jede andere herkömmliche Schneidmethode.
Außerdem versiegelt ein Laserschneider die Kanten, indem er die Kanten des Schneidmaterials verdampft oder schmilzt, sodass Sie Ihre Schleifmaschine nicht herausnehmen müssen, um etwas zu glätten. Sie werden für das Rapid Prototyping verwendet, da sie hochdetaillierte Präzisionsschnitte ausführen.
Effizient
Wenn Sie viele Materialien schnell schneiden möchten, sollten Laserschneider Ihre Marmelade sein, da sie präzise, genau und hocheffizient sind.
Laserschneider können sehr schnell 10 mm Metall schneiden. Laut Wikipedia kann es einen 13 mm dicken Edelstahl in 5-15 Sekunden schneiden; dies reduziert die Nutzungszeit und damit den übermäßigen Stromverbrauch.
Vielseitigkeit
Laserschneider sind vielseitige Maschinen, die fast alles durchschneiden können – Naturholz, Stahl, Eisen und sogar Papier. Sie können auch für Präzisionsschnitte verwendet werden, die nicht die Stärke von CNC-Cuttern sind.
Verwenden Sie einfach nicht Ihren Laserschneider, um einen fußdicken Stahlblock zu schneiden. Möglicherweise müssen Sie sich eine neue Maschine kaufen.
Flexibel
Sobald Sie Ihre Laserschneidmaschine eingerichtet haben, können Sie fast alles schneiden. Es ist nicht erforderlich, Schneidwerkzeuge für unterschiedliche Designs zu wechseln. Sie müssen nur upgraden, wenn Sie etwas Größeres schneiden müssen.
Nachteile des Lasercutters
Wenn Sie verwenden ein Laserschneider Für ein Projekt sollten Sie folgende Nachteile beachten:
Es erfordert Fachwissen, um zu funktionieren
Ein Laie kann einen Laserschneider nicht bedienen; es erfordert einen spezialisierten Bediener. Dies erhöht den Arbeitsaufwand und somit die Betriebskosten.
Es hat eine Schnittgrenze
Laserschneider können nicht durch sehr dicke Metalle schneiden. Es kann Metalle mit einer maximalen Dicke von 30 mm schneiden. Die meisten Laserschneider schneiden jedoch nur Metalle mit einer Breite von 9 bis 12 mm.
Es ist teuer
Die Ausrüstung der Schneidemaschine ist kostspielig.
Anschaffungskosten
Die Kosten können bis zu 150 US-Dollar betragen. Außerdem hat die Laserschneidmaschine eine höhere Laufzeitleistung, also einen höheren Stromverbrauch und eine höhere Energieverschwendung. Außerdem ist die Wartung der Maschine teuer.
Es gibt gefährliche Dämpfe ab
Beim Laserschneiden entstehen Gase und Dämpfe, die für Personen im Arbeitsraum gefährlich sein können. Daher muss ein geeignetes Belüftungssystem installiert werden, um eine sichere Arbeitsumgebung zu schaffen.
Es verursacht Brandflecken
Die Lasergravierer verursachen unerwünschte Brandspuren an den Kanten. Der Laserstrahl berührt das Material nicht, aber wenn die Dämpfe und Materialabfälle damit in Kontakt kommen, entstehen Brandspuren.
Es können vorbeugende Maßnahmen ergriffen werden, um unerwünschte Brandflecken und Brandkanten zu vermeiden, einschließlich der Verwendung von Luft zum Abblasen von Dämpfen, der Entfernung von Materialabfällen und der Verwendung von feuchtem Holz.
Was ist CNC-Schneiden?
Bei der CNC-Bearbeitung (Computer Numerical Control) handelt es sich um einen Prozess, bei dem Software die Bewegung von Maschinen und Schneidwerkzeugen steuert. Die Maschine interpretiert die Anweisungen und erstellt einen Werkzeugweg; Das Werkzeug ist so programmiert, dass es sich entlang des Pfads bewegt, um die benutzerdefinierte Form zu schneiden. Im Gegensatz zu Laserschneidern steht eine CNC-Schneidemaschine in Kontakt mit dem Werkstück und schneidet es mithilfe der Reibung durch.
Es gibt verschiedene Arten von CNC-Maschinen.
- Drehmaschinen: Die grundlegende Drehmaschine hat zwei Achsen. Es bewegt das fest eingespannte Stück um die Achse und wird gegen ein Prägewerkzeug gedrückt. Das programmierte Werkzeug bewegt sich entlang der Werkzeugbahn. Dieser Vorgang schnitzt das Werkstück in die gewünschte Form. Drehmaschinen werden häufig verwendet, um Objekte herzustellen, die symmetrisch sein müssen, wie Kegel oder Quadrate.
- CNC-Fräse: CNC-Fräsen unterstützen eine Handfräse als Spindel. Die Spindel schneidet große Dimensionen in Metall, Kunststoff und Holz. Ein CNC-Fräser kann dreidimensional auf einer dreiachsigen Koordinate arbeiten. Die Spindeldrehzahl kann je nach Bedarf angepasst werden. Normalerweise wird ein CNC-Fräser verwendet, um weichere Nichteisenmaterialien wie Holz und Acryl zu schneiden.
- Plasmaschneider: Plasmaschneider schneiden das Material nicht mechanisch, sondern verwenden heißes Plasma, um Formen in Bleche aus Edelstahl, Aluminium und Messing zu schneiden. Es ionisiert Gase wie Stickstoff, um Plasma zu erzeugen.
- Mahlen: CNC-Fräsmaschinen arbeiten entgegengesetzt zu Drehmaschinen. Anstatt das Schneidwerkzeug zu bewegen, bewegt es das Schneidmaterial. Eine Fräsmaschine verwendet ein Schneidwerkzeug, das an einer rotierenden Spindel befestigt ist. Das Werkstück wird auf einen Tisch gelegt. Der Tisch bewegt sich in verschiedenen Ebenen und Achsen, damit das Schneidwerkzeug die gewünschte Form erzeugen kann. Fräsmaschinen gibt es in verschiedenen Größen und können auf mehreren Achsen arbeiten. CNC-Fräsmaschinen werden hauptsächlich zum Schneiden von Metallen verwendet.
Vorteile der Verwendung von CNC-Cutter
Zu den Hauptvorteilen der Verwendung von CNC-Fräsern für Ihre Projekte gehören die folgenden:
Präzision
Der Prozess beruht auf Computeranweisungen; daher wird das Risiko menschlicher Fehler eliminiert. Dadurch entsteht ein präzises Produkt.
Ausdauer
Einer der Hauptvorteile der Verwendung von CNC-Schneidemaschinen besteht darin, dass sie 24/7, 365 Tage im Jahr arbeiten können. Sie müssen zwischen den Aufgaben nicht für Wartungsarbeiten abgeschaltet werden.
Kostengünstig
Obwohl CNC-Fräser höhere Anschaffungskosten haben, sind sie wartungsarm. Darüber hinaus sind sie weniger abhängig von menschlicher Arbeitskraft, sodass nur sehr wenige bezahlte Arbeiter benötigt werden, um den Prozess zu überblicken.
Verbesserte Sicherheit
Eine Wartung ist in der Regel nur bei ausgeschaltetem Werkzeug erforderlich. So müssen sich die Menschen nicht in die Nähe der Schneidwerkzeuge begeben, was den Schneidprozess sicher macht.
Nachteile der Verwendung von CNC-Cutter
Wenn Sie als Profi einen CNC-Cutter einsetzen, sollten Sie folgende Nachteile beachten:
Es erfordert geschulte Bediener
Für die Bedienung von CNC-Maschinen ist eine Grundausbildung erforderlich; Eine Person reicht aus, um mehrere Maschinen zu überwachen und zu bedienen. Weniger Beschäftigungsmöglichkeiten, da kein Personalabbau mehr erforderlich ist
Verlust der Fähigkeit
In der Vergangenheit haben Studenten der Ingenieurwissenschaften studiert und jahrelang trainiert, um diese physikalischen Präzisionsschneidemethoden zu erlernen. Mit der Einführung der CNC-Mechanik werden neuen Studenten diese Fähigkeiten nicht mehr beigebracht.
Hohe Kosten
Hohe Installations-, Betriebs- und Wartungskosten sind einer der Hauptnachteile von CNC-Schneidemaschinen. Sie sind teurer als manuelle Maschinen und erfordern eine größere Anfangsinvestition.
Außerdem muss ein Facharbeiter eingestellt werden, der sich im Falle einer Panne um die Angelegenheit kümmert. Für unterschiedliche Anwendungen und Ausführungen werden unterschiedliche Schneidwerkzeuge benötigt.
Was ist der Unterschied zwischen einem CNC- und einem Laserschneider?
CNC- und Laserschneider werden für die subtraktive Fertigung verwendet, unterscheiden sich jedoch erheblich. Schauen wir uns einige Unterschiede zwischen einigen CNC-Laserschneidwerkzeugen an:
Unterschiede in der Materialfähigkeit
CNC-Schneidwerkzeuge und Laserschneider bearbeiten unterschiedliche Materialien. CNC kann mehr Material bearbeiten als ein Laserschneider. Ein Laserschneider kann keine zerbrechlichen Materialien wie Polyvinylchlorid (PVC), Polyvinylbutyral (PVB) und Leder verarbeiten. Die meisten CNC-Laser können keine Materialien bearbeiten, die dicker als 12-13 mm sind. Nur wenige können Materialien bis zu einer Dicke von 30 mm bearbeiten.
Das Schneiden von dickem Polycarbonat mit einem Laserschneider lässt das Material eher schmelzen als verdampfen, und es ist sehr ineffizient, da Infrarotstrahlung von Polycarbonat absorbiert wird. Infrarot wird von Lasern zum Schneiden von Material verwendet. Darüber hinaus entstehen beim Schneiden von weicheren Materialien wie PVC mit einem Laserstrahl schädliche Gase, die den Laserschneider angreifen können.
Im Gegensatz zu Laserschneidern können CNC-Schneidemaschinen sowohl zum Schneiden von dickem PVC als auch von Polycarbonat verwendet werden.
Schneidgeschwindigkeit
Laserschneiden ist ein schnellerer Prozess im Vergleich zum CNC-Maschinenschneiden. Die Verwendung eines Laserschneiders zum Schneiden von Wurfstahl kann 114 Zoll pro Minute (IPM) schneiden, während CNC-Schneidemaschinen nur 70 Zoll pro Minute (IPM) schneiden.
Außerdem benötigen Laserschneider oft nur einen Versuch, um viele Materialien zu durchschneiden, während CNC-Schneideplotter viel mehr Versuche für denselben Vorgang benötigen.
Genauigkeit
Es ist kein Schock, dass Laserschneider in Bezug auf die Übertragungsgenauigkeit weitaus besser sind als CNC-Schneideplotter. Die Genauigkeit ist direkt proportional zur Präzision; größere Präzision bedeutet größere Genauigkeit.
Ein CNC-Fräser hat nur eine Genauigkeit von 1 mm im Vergleich zu der 0.1-mm-Präzision von Laserschneidern. Diese Präzision ermöglicht es Laserschneidern, eine große Genauigkeit in den Details der Schnitte zu erreichen.
Schnitttiefe und -breite
Eine CNC-Schneidemaschine kann dreidimensionale Schnitzereien erstellen, indem sie sich entlang aller drei Achsen bewegt. Im Gegensatz dazu können Laserschneider Ihnen saubere vertikale Linien liefern, aber sie können keine tiefen Schnitte ausführen, da sie enge Fokuspunkte haben und im Gegensatz zu CNC-Schneidern keine Z-Achsen-Bewegungen verwenden.
Preisvergleiche
Es gibt keinen großen Unterschied, wenn wir die Anschaffungskosten von Laser- und CNC-Schneidemaschinen vergleichen. Die Preisspanne von Laserschneidern liegt je nach Größe zwischen 150 und 300 US-Dollar, während CNC je nach Größe zwischen 130 und 200 US-Dollar liegt.
Wartung
In Bezug auf die Wartung schlagen Laserschneider CNC-Schneideplotter. Laserschneider erfordern wenig bis gar keine Wartung, im Gegensatz zu CNC-Schneidern, die gelegentlich Schneidwerkzeuge ersetzen müssen.
Abfall / Verschnitt
Laserschneider produzieren viel weniger Abfall als CNC-Maschinenschneider. Dadurch wird eine maximale Ausnutzung des Schneidstoffes gewährleistet.
Welches ist das Richtige für dich?
Sowohl Laser- als auch CNC-Cutter haben einzigartige Eigenschaften, die sie voneinander unterscheiden. Sie müssen herausfinden, wofür Sie Ihre benötigte Maschine verwenden möchten.
Ein Laserschneider ist besser, wenn der Job das Schneiden dünner und hochpräziser Werkstücke erfordert. Wenn Sie nach etwas suchen, mit dem Sie schnell eine größere Anzahl von Teilen bearbeiten können, sollten Sie sich für einen Laserschneider entscheiden. Es wird eine kürzere Laufzeit haben, wodurch der Gesamtstromverbrauch sinkt. Darüber hinaus wird das resultierende Stück präzisere Kanten haben.
Es ist jedoch klüger, CNC-Fräser zu wählen, wenn der Job ein dreidimensionales Schneiden erfordert. Darüber hinaus können CNC-Maschinen sehr lange arbeiten. Wenn die Endprodukte also größer sind, sind CNC-Fräser eine bessere Option, da Sie keine Pausen zwischendurch einlegen müssen, wodurch die Arbeitszeit verkürzt wird.
Wer verwendet Laserschneider und CNC-Schneideplotter?
Sowohl Laserschneider als auch CNC werden in verschiedenen Branchen eingesetzt, wie zum Beispiel:
- Medizintechnik
- Luft- und Raumfahrt
- Elektronik
- Automobilindustrie
Verwendung von Laser- und CNC-Cuttern
Medizintechnik
Sowohl Laser als auch CNC haben viele Anwendungen in der medizinischen Industrie. Sie werden verwendet, um präzise Ultraschallgeräte, MRI-Scanner, Katheter, Diagnosegeräte und biomedizinische Implantate herzustellen, die frei von menschlichen Fehlern sind.
Darüber hinaus werden sie heute zur Herstellung künstlicher Gelenke wie Hüftgelenke verwendet. In der Zahnmedizin stellen sie maßgeschneiderte und hochpräzise Zahnimplantate für Patienten her.
Luft- und Raumfahrt
Die Luft- und Raumfahrtindustrie ist einer der größten Anwender von CNC- und Laserschneiden.
Laserschneider schneiden Aluminiumlegierung um viele mechanische Flugkomponenten in verschiedenen Formen und Größen herzustellen.
Genau wie Laserschneider werden CNC-Maschinen in der Luft- und Raumfahrtindustrie häufig eingesetzt. Die Innenkomponenten von Flugzeugen bestehen aus Materialien auf Polymerbasis. CNC-Maschinen stellen Kunststoffteile für Flugzeuge her, darunter Türen, Lüftungskanäle und mehr.
Elektronik
CNC-Fräs- und Drehmaschinen werden in der Elektronikindustrie zur Herstellung von Kunststoff- und Metallteilen eingesetzt. Sie werden verwendet, um Aluminiumteile zu durchtrennen, um Tastaturlöcher für Laptops und Desktops herzustellen.
Auf der anderen Seite markieren Laserschneider Elektronik wie Mikrochips, Leiterplatten und Tastaturen. Laserschneider gravieren Barcodes und Seriennummern auf Elektronik, damit sie leicht identifiziert und erkannt werden können.
Automobilindustrie
Die Technologie des Laserschneidens hat Einzug in die Automobilindustrie zu. Laserschneider stellen Autoteile wie Autotürrahmen, Dachabdeckungen, Kofferräume und Karosserien her.
Bei der Herstellung von Getrieben, Armaturenbrettern und Dachverkleidungen wird stark auf CNC-Maschinen zurückgegriffen. Darüber hinaus CNC-Bearbeitung zur Herstellung von Scheinwerfern und Innenleuchten.
Fazit
Laserschneider und CNC-Maschinenschneider haben ihre Vor- und Nachteile. Sie haben unterschiedliche Wirkmechanismen; Einer arbeitet berührungslos, der andere bleibt während des gesamten Prozesses in Kontakt mit dem Werkstück. Jeder von ihnen hat seinen Nutzen. Sie sind in verschiedenen Prozessen auf unterschiedliche Weise von Vorteil.
Allerdings sind sie sich auch in vielerlei Hinsicht sehr ähnlich. Beides sind moderne Schneidemethoden. Sie haben ähnliche Anwendungen und Funktionen. Beide erleichtern unsere Arbeit, indem sie präzise Teile erstellen, die genau und frei von menschlichen Fehlern sind.
Im Laufe der Zeit wird die Laserschneidtechnologie in vielen Branchen immer bekannter. Mit Entwicklungen verspricht es uns nur mehr Nutzen zu bieten.
Wir hoffen, dass alle Fragen, die Sie vor dem Lesen dieses Blogs hatten, beantwortet wurden. Wenn Sie jedoch immer noch unsicher sind, was das Richtige ist, wenden Sie sich an Baison, um eine geeignete Lösung zu finden. Wir helfen Ihnen dabei, die Maschine auszuwählen, die Ihre Investition wert ist.
