10 typische Qualitätsmängel beim Laserschneiden von Metall und Methoden zur Vorbeugung

Laserschneidmaschine
Entdecken Sie 10 häufige Fehler beim Laserschneiden von Metall und deren Vermeidungsmethoden, um qualitativ hochwertige Ergebnisse bei Ihren Metallbearbeitungsprojekten sicherzustellen.

Inhaltsverzeichnis

Beim Einsatz von Laserschneidmaschinen für Metall ist die Schnittqualität die erste zu berücksichtigende Bedingung. Metall-Laserschneidmaschinen mit guter Schnittqualität können für Metallverarbeiter einen Mehrwert schaffen. Daher ist es notwendig, die beim Schneidprozess häufig auftretenden Probleme und deren Lösungen zu beherrschen.

Kommen wir nun zur Sache und sprechen über einige typische Qualitätsmängel und wie man sie verhindern kann – denn für minderwertige Schnitte hat niemand Zeit! Und finden Sie die am besten geeignete Laserschneidmaschine in Baison.

Laserschneiden verstehen

Laserschneiden in der Metallverarbeitung bietet mehrere Vorteile, darunter hohe Präzision, Vielseitigkeit, Geschwindigkeit und minimale Wärmeeinflusszone. Die Laserbearbeitung wird häufig in Branchen wie Fertigung, Automobil, Luft- und Raumfahrt, Elektronik und mehr eingesetzt.

Das Verständnis der Typen von Laserschneidmaschinen und der Funktionsprinzipien des Laserschneidens kann bei der Auswahl der richtigen Ausrüstung und der Optimierung des Schneidprozesses für bestimmte Anwendungen hilfreich sein.

Arten von Laserschneidmaschinen

Es gibt mehrere Arten von Laserschneidmaschinen, jeweils zum Schneiden unterschiedlicher Materialien und Werkstücke konzipiert. Zu den Haupttypen von Laserschneidmaschinen gehören CO2-Laser, Faserlaser und Neodym-dotierte YAG-Laser.

Diese Maschinen verwenden unterschiedliche Laserleistungen zum Schneiden verschiedener Materialien in hoher Qualität, wie z Metall, Kunststoff und wood. Der Laserstrahl wird durch eine Linse fokussiert, um ein konzentriertes Lichtsignal zu erzeugen, das die Materialoberfläche präzise durchschneiden kann.

CO2-Laserschneidmaschinen: Diese Maschinen verwenden einen Kohlendioxid-Gaslaser, um den Laserstrahl zu erzeugen. CO2-Laserschneider sind vielseitig und können eine Vielzahl von Materialien durchschneiden, darunter Holz, Acryl, Kunststoffe, Stoffe, Leder und einige Metalle. Sie werden häufig in Branchen wie verwendet Beschilderung, Verpackung und Textilien.

Baison CO2-Laserschneidemaschine

Faserlaser-Schneidemaschinen: Faserlaserschneidmaschinen Verwenden Sie eine Festkörperlaserquelle, typischerweise ein Glasfaserkabel, um den Laserstrahl zu erzeugen. Faserlaser sind hocheffizient und werden hauptsächlich zum Schneiden von Metallen wie Edelstahl, Weichstahl, Messing und Kupfer verwendet. Sie bieten hohe Schnittgeschwindigkeiten und werden häufig in Branchen wie z Automobil, Luft- und Raumfahrt und Metallverarbeitung. Das Lichtsignal wird durch das abgestrahlt Fokussierlinse auf das Werkstück.

Baison Doppelplattform-Laserschneidmaschine für Blech und Rohre

YAG-Laserschneidmaschinen: YAG-Laser (Yttrium-Aluminium-Granat) sind Festkörperlaser die ein Kristallmedium verwenden, um den Laserstrahl zu erzeugen. YAG-Laser sind für ihre hohe Ausgangsleistung bekannt und können dickere Materialien wie Metalle, Keramik und einige Kunststoffe durchschneiden. Sie werden häufig verwendet in Branchen, die hohe Präzision und Genauigkeit erfordern, wie Schmuckherstellung und Elektronik. Die Fähigkeit des YAG-Lasers, dicken Stahl und Werkstücke zu durchschneiden, macht ihn ideal für industrielle Anwendungen.

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Wie funktioniert das Laserschneiden?

Das Laserschneiden ist ein präziser und effizienter Prozess, bei dem ein leistungsstarker Laserstrahl zum Schneiden verschiedener Materialien eingesetzt wird. So funktioniert das.

Laserschneiden ist eine Technologie, bei der ein fokussierter Laserstrahl zum Schneiden von Materialien verwendet wird. Der Laserstrahl wird von einer Laserquelle erzeugt und durch eine Reihe von Spiegeln oder Faseroptiken zum Laserkopf geleitet. Der Laserkopf enthält eine Linse, die den Laserstrahl auf eine kleine Punktgröße fokussiert und so seine Intensität erhöht.

Funktionsprinzip des Laserschneidens

Wenn der Laserstrahl mit dem Werkstück interagiert, erhitzt und verdampft oder schmilzt das Material, wodurch ein schmaler Schnitt entsteht. Der fokussierte Laserstrahl sorgt für eine hohe Energiedichte und ermöglicht so ein präzises und kontrolliertes Schneiden. Die Bewegung des Schneidkopfes, gesteuert durch CNC (Computer Numerical Control), bestimmt die Form und den Lichtweg des Schnitts.

Vorteile des Laserschneidens

Im Vergleich zu anderen thermischen Schneidverfahren bietet das Laserschneiden viele wesentliche Vorteile. Im Folgenden sind die spezifischen Vorteile aufgeführt.

  1. Präzision: Angebote zum Laserschneiden hohe Präzision und Genauigkeit, was komplizierte und detaillierte Schnitte ermöglicht. Es können enge Toleranzen erreicht und komplexe Formen mit minimaler Verzerrung erzeugt werden.
  2. Vielseitigkeit: Laserschneidmaschinen können eine Vielzahl von Materialien bearbeiten, darunter Metalle, Kunststoffe, Holz, Stoff, Leder,, und mehr. Aufgrund dieser Vielseitigkeit eignet sich das Laserschneiden für verschiedene Branchen und Anwendungen.
  3. Geschwindigkeit und Effizienz: Laserschneiden ist eine schnelle und effiziente Schneidmethode. Es kann Materialien schnell verarbeiten, wodurch die Produktionszeit verkürzt und die Produktivität gesteigert wird. Darüber hinaus entfallen sekundäre Bearbeitungsschritte wie Entgraten oder Nachbearbeiten.
  4. Berührungsloser Prozess: Das Laserschneiden ist ein berührungsloser Prozess, d. h. es besteht kein physischer Kontakt zwischen dem Schneidwerkzeug und dem Material. Dadurch wird das Risiko einer Materialverformung oder -beschädigung, insbesondere bei empfindlichen oder empfindlichen Materialien, ausgeschlossen.
  5. Minimale Wärmeeinflusszone (HAZ): Beim Laserschneiden entsteht durch die Laserbestrahlung eine schmale und konzentrierte Wärmeeinflusszone, wodurch thermische Verformungen minimiert und das Risiko von Materialverzügen oder Verfärbungen verringert werden. Dies ist besonders wichtig bei Materialien, die hitzeempfindlich sind.
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Einführung in 10 Qualitätsmängel und Präventionsmethoden beim Laserschneiden von Metall

Das Laserschneiden von Metall ist eine in verschiedenen Branchen weit verbreitete Technik, die präzise Ergebnisse liefert und die Produktionseffizienz steigert. Allerdings ist es nicht ohne Herausforderungen. Bei dem Prozess können mehrere Qualitätsmängel auftreten, die die Integrität des Endprodukts beeinträchtigen können.

Laserschneidmaschine bei der Arbeit

1. Gratbildung

Grate sind erhabene Kanten oder raue Oberflächen, die beim Laserschneiden entstehen. Sie können die Ästhetik und Funktionalität der geschnittenen Teile beeinträchtigen. Die Entstehung von Graten kann durch Faktoren wie einen falschen Laserfokus, eine zu hohe Schnittgeschwindigkeit oder einen unzureichenden Hilfsgasdruck verursacht werden.

Präventionsmethoden:

2. Wärmeeinflusszone (HAZ)

Beim Laserschneiden entsteht Hitze, die zu a führen kann Wärmeeinflusszone um die Schnittkante herum. Diese Zone kann veränderte Materialeigenschaften aufweisen, wie z. B. eine erhöhte Härte oder eine verringerte Duktilität, was sich auf die Leistung der geschnittenen Teile auswirkt.

zu viel Hitze auf dem Material

Präventionsmethoden:

3. Anhaften von Schlacke oder Schlacke

Dross oder Schlacke bezieht sich auf das geschmolzene Material, das an der unteren Oberfläche des Schnitts erstarrt. Das Anhaften von Schlacke kann die Qualität des Schnitts beeinträchtigen und erfordert möglicherweise eine zusätzliche Reinigung nach dem Schnitt.

Präventionsmethoden:

  • Optimieren Sie die Schnittparameter, um die Krätzebildung zu minimieren, indem Sie beispielsweise die Schnittgeschwindigkeit reduzieren oder den Hilfsgasdruck erhöhen.
  • Verwenden Sie Hilfsgas mit geeigneter Zusammensetzung und Durchflussrate, um den Ausstoß des geschmolzenen Materials zu unterstützen.
  • Führen Sie nach dem Schnitt Reinigungsmethoden wie Schleifen oder Sandstrahlen durch, um anhaftende Krätze aus dem Schnittschlitz zu entfernen. Dies ist besonders wichtig nach dem Laserschweißen, da es dazu beiträgt, die gewünschte Schnittgeschwindigkeit aufrechtzuerhalten und die Lebensdauer der Maschine zu verlängern.

4. Kantenrauheit oder Streifen

Beim Laserschneiden können manchmal raue oder unebene Kanten entstehen, die die Ästhetik und Funktionalität der geschnittenen Teile beeinträchtigen können.

Präventionsmethoden:

  • Um einen glatten und sauberen Schnitt zu erzielen, optimieren Sie die Schnittparameter der Maschine, wie Leistung, Geschwindigkeit, Vorschubgeschwindigkeit und Hilfsgasdruck.
  • Verwenden Sie eine Laserschneidmaschine mit hochwertiger Optik und präziser Kontrolle der Schnittparameter.
  • Führen Sie bei Bedarf Nachbearbeitungen wie Entgraten oder Polieren durch, um die Kantenqualität zu verbessern.

5. Materialverfärbung

Beim Laserschneiden wird leistungsstarkes Licht verwendet, um Laserenergie in das Material einzuspeisen, was zu präzisen Schnitten führt. Dieser Prozess kann jedoch manchmal zu Verfärbungen oder Oxidation an der Schneidkante führen, was sich auf das Gesamterscheinungsbild und die Oberflächenqualität der Teile auswirkt.

Präventionsmethoden:

  • Optimieren Sie Schnittparameter wie Leistung, Laserfokusposition und Geschwindigkeit, um den Wärmeeintrag zu minimieren und Verfärbungen zu reduzieren.
  • Verwenden Sie Hilfsgas mit geeigneter Zusammensetzung und Durchflussrate, um das Material beim Laserschneiden vor Oxidation zu schützen. Das Lasernetzteil sorgt für die nötige Laserleistung, während die Laserröhre einen fokussierten Lichtstrahl für präzises Schneiden aussendet. Dadurch wird eine Fokussierung des Lasers auf das Material gewährleistet und die Schnittqualität insgesamt verbessert.
  • Führen Sie Nachbehandlungen wie Passivierung oder Oberflächenbeschichtung durch, um das ursprüngliche Aussehen wiederherzustellen und eine weitere Oxidation zu verhindern.

6. Gasdruckschwankungen

Ein ungleichmäßiger Gasdruck kann zu Schwankungen im Schneidprozess und damit zu Unregelmäßigkeiten in der Schnittqualität führen, beispielsweise zu Konizitäts- oder Winkelabweichungen.

Werkstück defekt aufgrund unzureichenden Stickstoffgasdrucks

Präventionsmethoden:

  • Verwenden Sie eine Laserschneidmaschine mit einem stabilen und genauen Gasdruckkontrollsystem.
  • Kalibrieren und warten Sie das Gasdruckregelsystem regelmäßig, um seine Genauigkeit und Stabilität sicherzustellen.
  • Überwachen und passen Sie den Gasdruck während des Schneidvorgangs nach Bedarf an, um gleichbleibende Schneidbedingungen aufrechtzuerhalten.

7. Verformung oder Verformung dünner Materialien

Das Laserschneiden dünner Materialien mit hoher Leistung kann aufgrund der starken Wärmeeinbringung manchmal zu Verformungen oder Verformungen führen.

Präventionsmethoden:

  • Verwenden Sie eine Laserschneidmaschine mit hoher Leistung und Hochfrequenzimpulsfunktion, um den Wärmeeintrag zu minimieren und das Risiko von Verformungen zu verringern.
  • Implementieren Sie geeignete Spann- oder Befestigungstechniken, um Materialbewegungen beim Laserschneiden zu minimieren. Dadurch wird eine Fokusposition des Lasers gewährleistet und gleichzeitig die Leistung der Laserröhre und der Laserstromversorgung optimiert.
  • Erwägen Sie die Verwendung eines Kühlkörpers oder Kühlsystems, um die Temperatur des Materials während des Schneidens mit einer Laserstromversorgung zu steuern. Dies ist wichtig für die Aufrechterhaltung der optimalen Leistung und Langlebigkeit der Laserröhre. Darüber hinaus ist es wichtig, sicherzustellen, dass die Fokusposition des Lasers genau bleibt, um präzise Schneidergebnisse zu erzielen.

8. Variation der Schnittfugenbreite

Kerbe, die Breite des vom Laser erzeugten Schnittschlitzes, ist entscheidend für genaue Abmessungen und den richtigen Sitz der Teile. Eine schmale Schnittfuge ermöglicht die Verschachtelung von Schnittmustern mit einem Abstand von nur einem Strahldurchmesser, was eine effektive Möglichkeit zur Reduzierung des Metallabfalls darstellt. Eine ungleichmäßige Schnittfugenbreite kann sich negativ auf die Schnittfläche und die Schnittnaht auswirken. Daher ist es wichtig, die Schnittgeschwindigkeit zu optimieren, um präzise Ergebnisse zu gewährleisten.

Schnittfuge zu breit

Präventionsmethoden:

  • Stellen Sie sicher, dass die Laserschneidmaschine ordnungsgemäß ausgerichtet und kalibriert ist.
  • Überprüfen und warten Sie regelmäßig die Fokuslinse und die Laserquelle, um eine gleichbleibende Strahlqualität und Punktgröße sicherzustellen.
  • Implementieren Sie Feedback-Systeme mit geschlossenem Regelkreis, die die Schnittparameter in Echtzeit überwachen und anpassen, um eine konstante Schnittfugenbreite aufrechtzuerhalten.

9. Wiedererstarrung oder erneutes Schmelzen des Materials

Beim Laserschneiden kann es zu einer erneuten Verfestigung oder einem erneuten Schmelzen des Materials entlang der Schnittkanten kommen, was zu rauen oder unebenen Oberflächen führt.

Präventionsmethoden:

  • Optimieren Sie Schneidparameter wie Laserfokusposition, Leistung und Geschwindigkeit, um das Risiko einer erneuten Erstarrung oder eines erneuten Schmelzens durch die Laserröhre zu minimieren.
  • Verwenden Sie Hilfsgas mit geeigneter Zusammensetzung und Durchflussrate, um die Entfernung von geschmolzenem Material zu unterstützen.
  • Führen Sie nach dem Schnitt Behandlungen wie Schleifen oder Schmirgeln durch, um raue oder unebene Oberflächen zu glätten.

10. Optimierung der Gaszusammensetzung

Unterschiedliche Materialien erfordern möglicherweise spezifische Gaszusammensetzungen, um optimale Schneidergebnisse zu erzielen. Die Verwendung einer falschen Gaszusammensetzung kann zu schlechter Schnittqualität, erhöhter Krätzebildung oder übermäßiger Wärmezufuhr führen.

Präventionsmethoden:

  • Konsultieren Sie die Materialspezifikationen und die Richtlinien des Herstellers der Laserschneidmaschine, um die geeignete Gaszusammensetzung für das zu schneidende Material zu bestimmen.
  • Passen Sie die Gaszusammensetzung nach Bedarf an, um die gewünschten Schneidergebnisse zu erzielen, z. B. die Verwendung einer Stickstoff-Sauerstoff-Mischung zum Schneiden von Edelstahl.
  • Überwachen und analysieren Sie regelmäßig die Gaszusammensetzung, um deren Genauigkeit und Konsistenz sicherzustellen.
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Lösungen für ungewöhnliche Funkenbildung beim Schneiden von kohlenstoffarmem Stahl und Edelstahl

Ungewöhnliche Funken beim Laserschneiden von kohlenstoffarmem Stahl weisen auf eine schlechte Schnittqualität und mögliche Defekte hin. Um dieses Problem zu beheben, können mehrere Lösungen implementiert werden:

  1. Passen Sie die Brennweite und die Schnittgeschwindigkeit an: Eine Änderung der Brennweite kann dazu beitragen, die Schnittqualität zu verbessern, indem eine präzise Fokussierung auf das Material gewährleistet wird. Bei diesen Einstellungen ist es wichtig, die Schnittgeschwindigkeit zu berücksichtigen. Dadurch wird die Leistung der Laserröhre optimiert und der gesamte Laserschneidprozess verbessert.
  2. Unterstützungsgasdruck erhöhen: Durch die Erhöhung des Drucks des Hilfsgases kann ein kontrollierterer Schneidprozess erreicht werden, was zu einer besseren Schnittqualität führt.
  3. Düsendesign ändern: Das Design der Düse spielt eine entscheidende Rolle bei der Ausrichtung des Hilfsgasstroms. Eine Änderung zur Optimierung der Gasverteilung kann dazu beitragen, ungewöhnliche Funken zu vermeiden.Funke beim Laserschneiden

Eine unzureichende Schutzgasabdeckung auf der geschnittenen Metalloberfläche kann beim Laserrohrschneiden zu ungewöhnlicher Funkenbildung führen. Hier sind einige Lösungen, um dieses Problem zu beheben und die Schnittgeschwindigkeit zu verbessern.

  1. Stickstoffdurchfluss erhöhen: Durch Erhöhen der Durchflussrate von Stickstoff als Hilfsgas kann die Abschirmung verbessert und ungewöhnliche Funken beim Schneiden von Edelstahl verhindert werden.
  2. Verwenden Sie eine Schutzfolie: Das Aufbringen eines Schutzfilms auf die Edelstahloberfläche vor dem Laserschneiden trägt dazu bei, eine ordnungsgemäße Abschirmung aufrechtzuerhalten und das Auftreten ungewöhnlicher Funken zu reduzieren.

Durch die Implementierung dieser Lösungen können Hersteller ungewöhnliche Funkenprobleme beim Schneiden von kohlenstoffarmem Stahl und Edelstahl mithilfe der Lasertechnologie wirksam beheben.

FAQ

1. Wie verhindere ich, dass übermäßige Hitze meine Schnitte beeinträchtigt?

Übermäßige Hitze beim Laserschneiden von Metall kann durch den Einsatz geeigneter Kühltechniken wie Luft- oder Wasserkühlungssystemen verhindert werden. Die Optimierung der Laserleistungseinstellungen und die Steuerung der Geschwindigkeit des Schneidvorgangs tragen zur Bewältigung der Wärmeentwicklung bei.

2. Wie kann ich eine Verjüngung meiner Schnitte verhindern?

Die Verjüngung, bei der die Schnittbreite entlang der Länge variiert, kann durch die Optimierung von Schnittparametern wie Brennpunktposition, Schnittgeschwindigkeit und Hilfsgasdruck gemildert werden. Die Gewährleistung der richtigen Ausrichtung des Laserstrahls trägt außerdem dazu bei, eine gleichbleibende Schnittqualität aufrechtzuerhalten.

3. Gibt es Vorsichtsmaßnahmen beim Schneiden von reflektierenden Metallen?

Beim Schneiden von reflektierenden Metallen wie Aluminium oder Kupfer ist es wichtig, Laser mit geeigneter Wellenlänge und Spezialoptiken zu verwenden. Die Implementierung eines Rückreflexionsschutzsystems sorgt außerdem für sicheres und effizientes Schneiden.

4. Wie kann ich Verformungen bei empfindlichen Materialien vermeiden?

Empfindliche Materialien, die beim Laser-Metallschneiden zu Verformungen neigen, können von niedrigeren Leistungseinstellungen und langsameren Schnittgeschwindigkeiten profitieren. Der Einsatz einer kleineren Fokusgröße des Laserflecks trägt auch dazu bei, Wärmeeinflusszonen und mögliche Materialverformungen zu minimieren.

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Zusammenfassung

Das Metall-Laserschneiden ist ein äußerst flexibles Herstellungsverfahren, das ein schnelles und qualitativ hochwertiges Schneiden von Teilen ermöglicht, die in einer Vielzahl von Anwendungen verwendet werden.

Um ein qualitativ hochwertiges Laserschneiden von Metall zu gewährleisten, ist es von entscheidender Bedeutung, häufige Fehler, die während des Prozesses auftreten können, zu beheben und zu verhindern. Durch die Umsetzung wirksamer Präventionsmethoden können Sie die Gesamtschneidleistung steigern und optimale Ergebnisse erzielen.

Baison hilft Ihnen, den besten Schnitt zu erzielen!

Der wichtige Faktor für die Schnittqualität ist die Qualität der Metall-Laserschneidmaschine selbst. Daher müssen Sie beim Kauf der Ausrüstung einen starken Hersteller wählen. Baison-Laser verfügt über fast 20 Jahre Erfahrung in der Laserschneidmaschinenindustrie. Mit unserer starken technischen Stärke haben wir uns in der Branche einen guten Ruf erarbeitet. Willkommen, um weitere Details zu konsultieren und Holen Sie sich die Bewerbungsbewertung

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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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