Laserschneiden ist ein unglaublich vielseitig und präzise Herstellungsverfahren. Von Schneiden dünner Aluminiumbleche Beim Schneiden von dickem Gummischaum ist der Kraft des Laserstrahls nichts zu widerstehen. Verschiedene Laserschneidverfahren kann je nach Ihren Anforderungen eingesetzt werden Anwendung, Materialwahl, Laserleistung und gewünschtes Ergebnis.
In diesem Artikel untersuchen wir die verschiedene Arten von Laserschneidverfahren, heben ihre Anwendungsbereiche hervor und helfen Ihnen, den besten für Ihr Unternehmen auszuwählen.
Was ist Laserschneidtechnologie?
Laserschneiden ist eine berührungsloses Herstellungsverfahren das nutzt a fokussierter Laserstrahl um das Werkstück selektiv zu schmelzen. Der Laserschneidkopf wird von einem gesteuert. CNC-System (computergesteuertes numerisch gesteuertes System) das den Laser präzise und genau ausrichtet.
Dieser Prozess ist kompatibel mit verschiedenen Materialoptionen, sowie Metalle, Kunststoffe, Stoffe, Keramik, HolzoberflächenIm krassen Gegensatz zu herkömmlichen Materialbearbeitungstechniken ist das Laserschneiden schnell, präzise, erfordert weniger Nachbearbeitung und ist zuverlässiger.
Arten von Laserschneidern
Laserschneidgeräte werden im Allgemeinen nach der Laserquelle klassifiziert.
- Gaslaser (CO2-Laser)
- Faserlaser
- Festkörperlaser (Nd: YAG-Laser)
- Direkte Diodenlaser
Kohlendioxid (CO2)-Laserschneider sind eine ältere Technologie, aber für ihre Zwecke immer noch relevant. Erschwinglichkeit, Leistung und Komfort. Nd: YAG-Laser (Neodym-dotierte Yttrium-Aluminium-Granat-Laser) sind Optionen mit niedrigem Stromverbrauch und hoher Zuverlässigkeit Sie werden hauptsächlich in der Medizin zur Hautbehandlung eingesetzt. Festkörper-Schneidgeräte werden oft unter folgenden Markennamen vertrieben: Kristall-LaserschneiderDa Nd:YAG als Kristall klassifiziert wird.
Direkte Diodenlaser-Schneidegeräte Diese Kompaktmaschinen das eine Ausgabe erzeugen kann Beeindruckende Energiemenge auf kleinem Raum. Schließlich haben wir Faserlaser, die Technologie mit der größte Vielseitigkeit und Potenzial. Faserlaserschneider sind das Beste aus beiden Welten und passen perfekt zu hohe Leistung von CO2 und der Kompaktes Design von Diodenlaserschneidern.
Bei der Bewertung industrieller Laserschneidverfahren, Baison bricht mit den allgemeinen Lehrbuchdefinitionen durch seine Hardcore-, Ultra-Hochleistungsmatrix, indem er sich direkt an die Kernprobleme der Massenproduktion:
- Hochgeschwindigkeits-Blechschneider mit 10 kW+ Faserlaserleistung: Mit Hauptleistungsausgängen von 12 kW bis 40 kWDieses System ist spezialisiert auf extreme Dickblechbearbeitung. Ausgestattet mit der FSG6000 SteuerungssystemEs erreicht eine wiederholbare Positioniergenauigkeit von ≤ ± 0.03 mm und einem 35.6 % Steigerung der Schneidleistung bei 1.5G-BeschleunigungAufrechterhaltung außergewöhnliche Vertikalität selbst bei der Bearbeitung von extrem dickem Kohlenstoffstahl.
- Handgeführte All-in-One-Laserschweiß- und Schneidemaschine für dünne BlecheMit Leistungsabgaben von 1 kW bis 3 kWzielt es auf die Gehäuse-, Hardware- und Automobilteileindustrieliefern Hochenergetische Rückkopplung und Schnittfugensteuerung im Mikrometerbereich.
- Direkte Dioden- und Spezialschneidsysteme: Ausnutzen hohe elektrooptische Umwandlungseffizienz kombiniert mit ≤0.02 mm Hochfrequenz-Abtast-KoaxialgastechnologieDiese Systeme zeichnen sich aus durch Hochgeschwindigkeitsschneiden von hochreflektierenden Materialien wie Aluminium und Kupfer, vollständig wodurch das Risiko einer durch Rückreflexion verursachten Beschädigung der Laserquelle beseitigt wird.
Unterstützt von realen Werkstatttestdaten, Baisons Präzisionsauswahlmatrix entsperrt höhere Gewinnspannen für professionelle Käufer, die fordern maximale Produktionskapazität und strenge Prozessbenchmarking.
7 verschiedene Arten von Laserschneidverfahren
Laserschneiden ist eine vielfältige und vielseitige Fertigungstechnik das kann modifiziert werden zu den Prozess an verschiedene Anwendungen anpassen.
1. Fusionslaserschneiden (Schmelzschneiden)
Laserschmelzschneiden ist das Standard-Betriebsart eines LaserschneidersEs verwendet ein hochintensiver Laserstrahl viel Hitze in einen kleinen Bereich des Werkstücks einbringen, bis das Metall eine bestimmte Temperatur erreicht. geschmolzener ZustandAn diesem Punkt ein Strahl von Edelgas (Stickstoff, Helium oder Argon) bläst das geschmolzene Metall weg.
Für diesen Prozess muss der Laserstrahl in einer bestimmten Richtung bleiben. Man muss es lange Zeit ruhen lassen, bis das Schmelzen beginnt. Da das geschmolzene Material viel weicher ist, Gasstrahl kann leicht schneiden - durch Konsolidierung,Das Gas oder Gasgemisch musEs muss inert sein, um die Oxidation von Metallen zu verhindern.Es wird auch als … bezeichnet. Schutzgas da es das Arbeitsmaterial vor dem umgebenden Sauerstoff abschirmt.
Anwendungen
- Schneiden von Metallmaterialien (Aluminium, Kupfer, Stahl, Nickel, Titan usw.).
- Wird normalerweise für große Volumina verwendet geringe Genauigkeit Produktionen
2. Verdampfungslaserschneiden (Lasersublimationsschneiden)
Verdampfung ist eine Nichtmetallisches Schneidverfahren das den Laserstrahl an einer Stelle hält, bis das Werkstück erhitzt und verdampftEs verwendet auch einen Inertgasstrahl. Das Hauptziel ist jedoch, Pusten Sie die verdampften Partikel weg. und die Oxidation nicht verhindern.
Dickere Materialien erfordern mehr Hitze und längere Laserbelichtungszeitenwas zu einer stärkeren Verdampfung und damit zu einem größeren Materialverlust führt.Laserverdampfung kann verwendet werden für Metalle mit niedrigem Schmelzpunkt wie Zinn oder BleiDiese Metalle sind jedoch besser geeignet für traditionelle Verarbeitungstechniken.
Anwendungen
- Schneiden nichtmetallischer Materialien (Papier, Stoffe, Holz, Kunststoff, Gummi usw.).
- Wird für nichtindustrielle Design- und Fertigungsarbeiten wie Kunst, Möbeldesign usw. verwendet.
3. Remote-Laserschneiden
Remote-Laserschneiden ist eine Herstellungsverfahren auf Sublimationsbasis zur Abwicklung, Integrierung, Speicherung und Verdampft metallische Werkstoffe ohne Gasstrahl.Da kein Gasstrahl zur Unterstützung des Materialabtrags vorhanden ist, sind ferngesteuerte Schneidemaschinen im Wesentlichen beschränkt auf dünne Metallbleche.
Anwendungen
- Schneiden von Blechen (Aluminium und Stahl).
- Schneiden einfacher geometrischer Designs.
4. Sauerstofflaserschneiden
Das standardmäßige Schmelzlaserschneiden ist auf a beschränkt Materialstärke von 0.6″ (15 mm) bei Laserleistung unter 2 kW und 1″ (25 mm) für alles über 2 kW. Laserunterstütztes Sauerstoffschneiden (LASOX) ermöglicht es Standard-2-kW-Laserschneidern, zu schneiden extra dicke Materialien 2″-4″ (50 mm bis 100 mm).
Bildquelle: Researchgate
Wie der Name andeutet, gewährleisten Sauerstoff ersetzt die üblichen Edelgase. Hier wird Sauerstoff beim Laserschneiden verwendet. dient als Brennstoffwodurch die Wärme des Lasers im Brennpunkt erhöht wird und die Temperatur deutlich erhöhen. LASOX verbessert auch die Gesamtschnittgeschwindigkeiten für dicke Materialien.
Anwendungen
- Schneiden dicker Materialien (Stahl, Edelstahl und Aluminium).
- Herstellung von Metallrohlingen (Rohformen zur Weiterverarbeitung).
- Schwermaschinenbau.
Bei der Bearbeitung mitteldicker bis dicker Bleche leidet das herkömmliche Sauerstofflaserschneiden häufig unter starken Problemen. „Piercing Blowouts“ aufgrund der Fehlausrichtung des Laserstrahls und des Gasstrahls, die die Ertragsrate des gesamten Blattes.
Beim Anpacken Dicke Platten aus Kohlenstoffstahl mit einer Stärke von 20 mm und mehr, hat das Baison Anwendungstestzentrum verwendet das MCD100 um die Koaxialitätsfehler auf einen Endzustand von ≤0.02 mm. Zusammenarbeit mit einem spezialisierten Doppelschicht-DüsensystemDies gewährleistet perfekte Ergebnisse. schichtweise progressive Strömungsfeldsteuerung während der Sauerstoffperforation.
Dieser nahtlose Gasdruckumschaltung, gestützt auf fundierte Daten, Eliminiert Blowout-Phänomene vollständiggarantieren Vertikalität des Querschnitts während der kontinuierlichen, automatisierten Massenproduktion mit hohem Leistungsbedarf.
Wenn Ihre derzeitige Hochleistungsschneidanlage von folgenden Problemen geplagt wird raue Querschnitte, häufige Ausbrüche oder ungleichmäßige VertikalitätSie sollten Ihre aktuelle Konfiguration mit diesen vergleichen. praxiserprobte Prozessindikatoren um die Präzisionsleckstellen in Ihrem Tuning-Workflow.
5. Flammenlaserschneiden
Laserbrennschneiden verwendet eine Strahl aus Sauerstoff-Brennstoff-Gasgemisch um die Heiz- und Verdampfungsleistung des Laserschneiders zu erhöhen. Gängige Gasbrennstoffoptionen sind: Propan, Erdgas oder AcetylenDieser Prozess wird auch als Autogen- oder Sauerstoff-Brennstoff-Laserschneiden.
Im Gegensatz zu LASOX, einem patentierten Herstellungsverfahren, das ausschließlich Sauerstoff verwendet, Das Brennschneiden ist ein generisches, nicht markenrechtlich geschütztes Verfahren Kompatibel mit verschiedenen Kraftstoffgemischen. Der entscheidende Unterschied liegt hier in der Gasmischung zur Verstärkung des Laserstrahls.
Das Sauerstoff- und Acetylenmischung erzeugt eine heißere Flamme, die dazu passt Plasmaschneiden Fähigkeiten. Brennschneiden unterstützt eine maximale Materialdicke von 10 mm.
Anwendungen
- Schneiden dicker Materialien (Stahl und Aluminium).
- Bearbeitung von Metallbarren und -barren.
6. Laserschneiden mit Nullbreite (Laserschneiden mit thermischer Spannung)
Laserschneiden mit Nullbreite (ZWLC) verwendet Faserlaser (kontrollierte Impulse) in Verbindung mit a Kühlstrahl (Wasser oder Kühlmittel) etwas initiieren innere thermische Spannungen im Material zu Mikrorisse auslösenDiese kontrollierten Mikrorisse zersplittern das Material entlang der gewünschten Ritzlinie (Nullbreite) ohne jeglichen materiellen Verlust.
Mikrorisse entstehen durch Unterschied in der Expansionsrate eines Materials. Nullbreite erhitzt Materialien wie Glas gerade genug, um anzustoßen WärmeausdehnungDer dazugehörige Kühlstrahl kühlt dann das Glas ab und erzeugt so eine Gradient zwischen den heißesten und kältesten Teilen, Was hohe innere thermische Zugspannungen.
Laserschmelzschneiden entfernt (verdampft) Material in einem Durchmesser, der dem Fleckendurchmesser entspricht. (Fokuspunkt des Lasers). Dieser Materialverlust verringert die Gesamtschnittgenauigkeit des Laserschneiders. Daher wird das Laserschneiden mit Null-Breite verwendet für hohe Maßhaltigkeit Projekte.
Anwendungen
- Anwendung mit hoher Maßgenauigkeit.
- Spröde Materialien wie Glasscheiben und Keramik.
7. Kontrolliertes Bruchlaserschneiden
Laserschneidmaschinen mit kontrolliertem Bruch Arbeit von Erzeugung von thermischen Spannungen in spröden MaterialienIm Gegensatz zu ZWLC verursacht es Risse. ohne dass ein Kühlmittel erforderlich istEs wird gelegentlich vorkommen einen mechanischen Stoß erfordern um die beiden Seiten des Materials zu trennen.
Standardisierte Laserschneidanlagen mit kontrolliertem Bruch verwenden Kohlendioxid (CO2)-Laser um das Material zu erhitzen, wodurch es sich ausdehnt und induzierte DruckspannungBeim Abkühlen zieht sich das Heizmaterial zusammen und gelangt in einen Zustand der Zugspannung.
Eine alternative Technik beinhaltet die Verwendung von CO2- und Faserlaser in Verbindung. Faserlaser einen leistungsstarken, fokussierten Laserstrahl erzeugen, der erzielt mühelos Punkte durch die härtesten Materialien. CO2-Laser ein bereitzustellen sanftere Wärme das Werkstück ohne Zündung erhitzt.
Anwendungen
- Materialien mit hoher Härte (Aluminiumoxidkeramik, Glas, Siliziumkarbid usw.)
- Schneiden von Edelsteinen (Zirkonia, Rubin usw.)
Auswahl des richtigen Laserschneidverfahrens
Bei der Wahl des richtigen Laserschneidverfahrens geht es vor allem darum Anwendungspräferenz und Materialkompatibilität. Hier sind ein paar wichtige Faktoren Das wird Ihnen bei Ihrer Entscheidung helfen.
1. Anwendung und Materialeigenschaften
Skizzieren Sie die aktuellen Anwendungen Ihres Unternehmens und ermitteln Sie zukünftige Anforderungen, während Sie expandieren und wachsen. Unternehmen, die sich hauptsächlich mit Metall schneiden Anwendungen werden davon profitieren Schmelz- und Brennschneidverfahren. Für alles andere ist das Verdampfungsschneiden völlig ausreichend.
2. Materialstärke
Materialstärke ist in den meisten Branchen in der Regel kein Problem. Laserschneidmaschinen können die meisten Materialien problemlos bearbeiten. Die einzige geeignete Option für Metallplatten mit einer Dicke von 1 Zoll oder mehr ist eine gasbeschleunigtes Laserschneidverfahren wie Sauerstoff- oder Flammenschneiden.
3. Laserquelle
Kohlendioxid und Faserlaser sind die beiden häufigsten Bezugsquellen für Laserschneider. CO2 wird generell empfohlen für kostengünstige und leistungsstarke Anwendungen. Faserlaser sind besser für Aufgaben mit hoher Präzision, Vielseitigkeit und Zuverlässigkeitsorientierung.
Beim Bewerten Hochleistungslaserschneidverfahren mit 10 kW+, hat das Baison Anwendungstestzentrum bietet digitale Integrationsstandards, die auf die industrielle Massenbeschaffung zugeschnitten sind. Wenn die Ausrüstung mit der FSG6000 Steuerungssystem und einem 12,000-W-Raycus-Global-Edition-Laserquelle, beide seine Die Positioniergenauigkeit in X- und Y-Richtung sowie die Wiederholgenauigkeit erreichen einen präzisen Wert von ±0.03 mm..
Unter extremen Betriebsbedingungen 1.5G-BeschleunigungDiese Konfiguration verbessert die Regelungsleistung erheblich. Vertikalität dicker Platten und Oberflächenrauheit des Querschnitts.
Bei Feldtests in der Werkstatt erwies sich der Ein-Tasten-Bedienmechanismus des Laserkopfes als fehlerhaft. „Folgen“-Funktion steigt genau zu einem automatische Kollisionsvermeidungshöhe von 1 mm. In Kombination mit Baisons maßgeschneiderten Hochleistungssystemen Servomotor und integrierte Reduziergetriebe-OptimierungsalgorithmenDies ermöglicht insgesamt Die Schneidleistung von Hochgeschwindigkeitsmodellen soll um 35.6 % steigen. im Vergleich zu herkömmlichen Geräten.
Diese Kernprozessparameter, gestützt auf strenge Fabrikdaten, erfüllen nicht nur die Anforderungen der Lieferkette Anforderungen an hochpräzise Benchmarks für komplexe Werkstücke, aber auch für besonders fantasievolle flexibler Verarbeitungsraum für professionelle Einkäufer, die maximale Produktionskapazität anstreben.
4. Betriebskosten
Brennschneiden bietet bessere Vielseitigkeit und kann schneiden vielfältigeres Metallsortiment. Aber der Die Betriebskosten sind deutlich höher hauptsächlich aufgrund der Brenngas. Verbrauchsmaterialien wie Sauerstoff oder Acetylen verlieren an Wirksamkeit. während es in einem Gastank steht und erfordern häufige Überwachung.
5. Größe der Laserschneidmaschine
Einige Prozesse erfordern einen größeren Arbeitsbett, was seine eigenen logistischen Herausforderungen mit sich bringt. Stellen Sie sicher, dass das von Ihnen gewählte Laserschneidverfahren mit der Grundfläche Ihrer Fabrik kompatibel ist.
6. Kapitalrendite (ROI)
Das Erstinvestition Die Kosten für einen bestimmten Laserschneidprozess sind immer deutlich höher. Ein guter Der ROI für einen einzelnen Laserschneider beträgt ungefähr 30 %., aber für eine große Fabrik, die mit mehreren Laserschneidern arbeitet, ein Eine jährliche Kapitalrendite von 10 % ist akzeptabel..
Bei der Bewertung des Return on Investment (ROI) von Hochleistungslaserschneidverfahren mit 10 kW+, Baison bricht durch die Effizienzengpässe traditioneller erlebnisorientierter Ansätze mittels digitaler Maschineneinstellung. In Werkstätten für Blechgehäuse, Hardware und Automobilverarbeitung ist die traditionelle manuelle optische Achsenjustierung beides zeitaufwändig und verschwenderisch mit Testschnittmaterialien.
Durch ein Upgrade auf die digitaler fotoelektrischer Messalgorithmus (MCD100), die Kernzentrierung und Die Koaxialitätskalibrierungszeit ist strikt auf unter 30 Sekunden begrenzt., direkt Steigerung der Gesamteffizienz beim Setup um das 5-fache.
Dieser minimalistische Prozess ermöglicht Anfänger sollen den Standard-Arbeitsablauf innerhalb von 10 Minuten vollständig beherrschen.Durch die deutliche Verringerung der Abhängigkeit von hochbezahlten Fachkräften wird gleichzeitig die Nutzung von Zero-Waste-Testschnitt und die Freigabe der maximalen Produktionskapazität, um industriellen Käufern zu helfen Die Kosten für die Gerätemodernisierung können in nur 3 Monaten schnell wieder hereingeholt werden.und sichert so höhere Gewinnmargen für moderne Werkstätten.
Bei der Bewertung industrieller Laserschneidverfahren legt Baison einen Benchmark-Standard fest für Verarbeitung von 10 kW+ mit harten Fakten. Wenn die Ausrüstung die FSG6000-System mit einem 12 kW–40 kW Raycus-Laserquelle, hat das Die wiederholbare Positioniergenauigkeit erreicht ≤±0.03 mmund die Die Schneidleistung steigt bei 1.5G-Beschleunigung um 35.6 %..
Für hochreflektierende und dicke PlattenDas System nutzt ≤0.02 mm Hochfrequenz-Abtast-Koaxialgastechnologie um nahtlos zwischen Stickstoff- und Sauerstoffflammenprozessen unter Hochdruck umschalten zu können. unterdrückt Kantenkollaps und gleichzeitig die vollständig das Risiko von Rückreflexionen beseitigen Durch das Durchbrennen der Laserquelle.
Diese Art der Parametersteuerung, gepaart mit der MCD100-Algorithmusverkürzt die Kernzentrierzeit auf unter 30 Sekunden und Ursachen Die Effizienz der Einrichtung soll um das 5-fache steigen.Unterstützung professioneller Käufer bei Schnelle Amortisation der Ausrüstungskosten innerhalb von 3 Monaten.
FAQs
F: Wie wähle ich das Laserschneidverfahren für unterschiedliche Plattenstärken aus?
A: Wählen Sie Stickstoffschmelzen für dünne bis mitteldicke Platten zu Oxidation verhindern. For Kohlenstoffstahl über 20 mmWählen Sauerstoffflammschneiden gepaart mit Doppelschichtdüse für schichtweise Durchflusssteuerung, Die Spart Benzin und verhindert Reifenpannen.
F: Unterstützt Baison die Anpassung an spezifische Prozesse?
A: Ja. Wir bieten kundenspezifische Integration des FSG6000-Systems und 12 kW–40 kW Raycus-Laserquellen, kombiniert mit ≤0.02 mm Hochfrequenz-Abtast-Koaxialgastechnologie zu spezialisiert auf das Schneiden hochreflektierender Materialien.
F: Was ist der häufigste Fehler bei der Bewertung von Laserschneidverfahren?
A: Betrachtet man nur die Nennleistung und ignoriert die dynamische Genauigkeit, so bleibt die Genauigkeit unberücksichtigt.Die Einstellungen sollten strenge Benchmark gegen Baisons praxiserprobte 1.5G-Beschleunigung, ≤±0.03 mm wiederholgenaue Positionierung und 1 mm automatische Kollisionsvermeidungshöhe.
F: Wie können Prozesse optimiert werden, um den ROI-Zyklus zu verkürzen?
A: Ersetzen Sie die manuelle Achsenjustierung durch den digitalen MCD100-Algorithmus. um die Balkenzentrierung zu komprimieren unter 30 Sekunden. Dies Steigert die Einrichtungseffizienz um das 5-fache, helfende Workshops Kosten innerhalb von nur 3 Monaten wieder hereinholen.
F: Was ist die Hauptursache für häufige Blowouts und mangelnde Vertikalität bei der Massenproduktion?
A: Die Hauptursache ist die Fehlausrichtung des Laserstrahls und des Gasstrahls.Baison begrenzt den Koaxialitätsfehler strikt auf ≤0.02 mm, Verhinderung des Kanteneinsturzes und Sicherstellung der Vertikalität des Querschnitts unter Beibehaltung maximale Schnittgeschwindigkeiten.
Fazit
Laserschneiden ist ein ganzes Gebiet laserbasierter Fertigungstechniken. Es bietet viele Vorteile gegenüber herkömmlichen Herstellungsverfahren, sowie kleinerer Formfaktor, breitere Materialkompatibilität und hervorragende Präzision.
Laserschneiden weiter steigert Ihre Produktivität durch das Anbieten eines umfangreiche Auswahleines der Schneidverfahren die unterschiedliche Märkte bedienen. Daher ist es nicht verwunderlich, dass Nahezu jeder moderne industrielle Fertigungsprozess nutztes ist eine Laserschneidmaschinene.
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Baison ist der weltweit führende Hersteller und Lieferant von Laserlösungen. Mit über 300 Patenten und a großes Forschungs- und Entwicklungspersonal, wir stehen auf dem Gipfel der Lasertechnologie. BaisonLaserschneider sind mit den besten Komponenten ausgestattet und werden geliefert in CO2- und Faservarianten.
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