Materialien können ihre Oberflächenmikrostruktur nur durch Schneiden verändern. Laserschneiden ist eine der gängigsten Techniken zum Schneiden von Materialien für die spanende Bearbeitung. Es ermöglicht die Erstellung von Mustern entsprechend den Designs und gewünschten Ergebnissen. Bei dieser Methode werden Materialien mithilfe eines starken Laserstrahls geschmolzen, verbrannt und verdampft. Obwohl dieses Verfahren sehr nützlich ist, ist es wichtig, die zahlreichen Vor- und Nachteile des Laserschneidens zu kennen.
Der Schneidvorgang erfolgt mithilfe eines Laserschneiders. Dieser fokussiert mit einem feinen Laserstrahl das Material. Bevor Sie jedoch mit dem Schneiden beginnen, müssen Sie sich anhand Ihrer Entwürfe oder Muster ein klares Ziel setzen. Früher war es schwierig, bestimmte harte Materialien mit herkömmlichen Verfahren zu schneiden. Mit dem Laserschneider ist es jedoch einfacher geworden.
Hier erfahren Sie alles Wissenswerte zum Laserschneiden. Wir erläutern außerdem die Funktionsweise sowie die Vor- und Nachteile des Laserschneidens.
Inhaltsverzeichnis
Was ist Laserschneiden und wie funktioniert es?
Viele Fertigungsindustrien nutzen heute computergesteuerte Maschinen, um ihre Produktionsprozesse zu beschleunigen. Diese Geräte nutzen eine Vielzahl von Prozessen, darunter Laserschneidservice. Alle computergesteuerten numerischen Steuerungsmaschinen erteilen Befehle an die Maschinen, nachdem sie die digitalisierte Zeichnung in eine Computersprache konvertiert haben.
Diese Sprache liefert dem Gerät die notwendigen Anweisungen zur Ausführung der Entwürfe. Die Verbindung zwischen Sprache und Maschine ist vergleichbar mit dem Senden eines Bildes an einen Drucker. Auch Laserschneidmaschinen funktionieren nach dem gleichen Prinzip und können Entwürfe schnell fertigstellen.
Das Design des Laserschneidprodukts ermöglicht die Verwendung von 2D-Vektordateien zur Laserführung. Es besteht aus einem Laserresonator. Dieser Resonator enthält Glasfasern oder in bestimmten Fällen ein Gasgemisch aus Kristallkörpern. Das vom Konstrukteur verwendete Schneidverfahren bestimmt den Resonatorbestandteil. Die Energiezufuhr zum Gemisch leitet den Schneidvorgang ein. Der Laser wird fokussiert, nachdem das Gemisch verschiedene Spiegellinsen passiert hat.
Wie funktioniert Laserschneiden?
Bevor wir uns mit den Vor- und Nachteilen des Laserschneidens befassen, ist es wichtig zu verstehen, wie es funktioniert. Laserschneidmaschinen funktionieren ähnlich wie CNC-Maschinen, verfügen jedoch über einen leistungsstärkeren Laser. Der Laser führt das Material bzw. den Strahl mithilfe von CNC und Optik. Das Gerät schneidet in das Material und steuert die Bewegungen mithilfe des vorgegebenen CNC- oder G-Codes.
Nach der Fokussierung des Laserstrahls schmilzt, verdampft und verbrennt das Material. Zusätzlich lässt sich durch das Anblasen des Materials mit Gas eine hochwertige Kantenoberfläche erzielen. Die Bildung eines Laserstrahls erfolgt in einem geschlossenen Behälter durch Aktivierung des Lasermaterials mit Lampen oder elektrischer Entladung.
Nach einer internen Reflexion durch einen Teilspiegel werden die Lasermaterialien verstärkt. Dieser Prozess wird fortgesetzt, bis genügend Energie in Form von kohärentem monochromatischem Licht gesammelt ist. Die Fokussierung auf den Arbeitsbereich mittels Glasfaser oder Spiegeln verbessert die Lichtintensität.
Der Durchmesser eines Laserstrahls beträgt an seiner dünnsten Kante weniger als 0,32 mm. Die Schnittbreite kann dagegen nur 0,10 mm betragen. Diese wird jedoch von der Materialdicke bestimmt. Beginnt der Schnitt mit der Laserschneidmaschine nicht an der Materialkante, empfiehlt sich das Einstechverfahren.
Beim Durchstechverfahren erzeugt der Laser mit hoher Leistung ein Loch im Material. Das Durchbrennen eines 13 mm starken Edelstahlblechs dauert beispielsweise 5 bis 15 Sekunden.
Vorteile des Laserschneidens
Die Vorteile der Laserschneidtechnologie sind beträchtlich. Einige davon werden im Folgenden erläutert:
Hohe Präzision und Genauigkeit
Der Laser schneidet Materialien mit bemerkenswerter Präzision mithilfe eines fokussierten Lichtstrahls. Der Laser ist leistungsstark und winzig, doch seine Genauigkeit beim Schmelzen und Verdampfen von Materialien ist unübertroffen. Die typische Toleranz des Lasers liegt zwischen 0,003 und 0,006 Millimetern.
Plasmaschneider haben eine Toleranz von etwa 0,02 mm, die höher ist als beim Laserschneiden. Auch andere Schneidwerkzeuge weisen Toleranzen von 1 bis 3 mm und mehr auf. Benötigen Sie eine Maschine mit hoher Präzision und Genauigkeit im Produktionsprozess? Dann kommen typischerweise Laserschneider zum Einsatz. Daher wird Laserschneiden in der Flugzeugindustrie eingesetzt, wo extrem hohe Toleranzen gefordert sind.
Niedrige Kosten und erschwinglicher
Einer der Vorteile der Lasertechnologie ist der Kostenvorteil gegenüber anderen CNC-Maschinen vergleichbarer Qualität. Mit der Laserschneidtechnologie ist es nicht notwendig, ein maßgeschneidertes Werkzeug herzustellen. Sie müssen das Gerät nicht für jeden Auftrag anpassen, da keine zusätzlichen Schneidwerkzeuge erforderlich sind.
Da kein physischer Kontakt besteht, verschleißt die Oberfläche nicht. Da die mechanischen Teile des Laserschneiders klein sind, ist die Wartung kostengünstiger als bei anderen Bearbeitungstechnologien. Die Maschine hat zudem geringere Betriebskosten im Vergleich zu herkömmlichen Fertigungswerkzeugen.
Wird für Jobs mit extremer Komplexität verwendet
Viele Aufgaben, die für andere Schneidtechnologien zu schwierig wären, sind für Laserschneider einfach. Lasertechnologie kann selbst dünnste Materialkanten bearbeiten. Obwohl der Schnittbereich leicht verzerrt oder verzogen sein kann, lassen sich mit einem Laserschneider schnell komplizierte Designs erstellen. Laserschneiden zeichnet sich durch eine hohe Toleranz aus und eignet sich für eine Vielzahl von Materialien.
Höhere Bogenausnutzung bei weniger Makulatur
Beim Einsatz eines Laserschneiders entsteht nur ein kleiner Teil des Materials. Dies unterscheidet das Laserschneiden von anderen Maschinen, die einen erheblichen Anteil des Materials verbrauchen. Ein Laserschneider ermöglicht es Herstellern, ihre Materialien optimal zu nutzen. Die Produktionskosten sinken zudem, da Ressourcen effizienter genutzt und Abfall reduziert wird.
Schadensverhütung
Ein weiterer Vorteil des Laserschneidens besteht darin, dass es Materialschäden selbst bei dünnsten Materialien verhindert. Viele Menschen glauben, dass Verformungen oder Materialschäden am Gerät unvermeidlich sind. Die allgemeine Auffassung ist, dass beim Laserschneiden hohe Temperaturen eingesetzt werden.
Wichtig zu beachten ist, dass die Hitze nur einen winzigen Bereich des Materials beeinflusst und dessen Toleranz nicht beeinträchtigt. Der Laser schneidet Bleche mit hoher Geschwindigkeit, wodurch der Schneidvorgang schneller erfolgt. Dadurch können Hersteller Materialverzug und -verzerrungen leicht vermeiden.
Geringer Stromverbrauch
Tatsächlich erfordert das Schneiden mit Strom viel Energie. Der Laserschneider hingegen verbraucht weniger Energie, da er keine weiteren beweglichen Teile hat. Maschinen mit beweglichen Teilen sind dagegen energieintensiver. Da der Laserschneider ein Material sehr schnell schneidet, spart er Zeit und Energie. Ein reduzierter Energieverbrauch senkt die Betriebskosten.
Kompatibel mit einer Vielzahl von Materialien
Interessant ist, dass die Maschine eine Vielzahl von Materialien bearbeiten kann. Laserschneiden wird für verschiedene Prozesse eingesetzt, darunter Markieren, Bohren und Gravieren. Bemerkenswert ist, dass Sie für all diese Aufgaben weder Werkzeuge wechseln noch austauschen müssen.
Laserschneiden kann nicht nur Metalle schneiden. Es eignet sich auch für Materialien wie Holz, Aluminium, Kunststoff, Kupfer und Messing. Laserschneiden ist eine vielseitige Technologie, die praktisch jedes Material schnell schneiden kann. Yonglihao Machinery verwendet stets die besten Materialien für die Herstellung hochwertiger Blechprodukte.
Die Nachteile des Laserschneidens
Trotz der zahlreichen Vorteile des Laserschneidens gibt es auch einige Nachteile, die Sie kennen sollten. Im Folgenden gehen wir auf einige davon ein.
Verdampfung bestimmter Materialien
Beim Schneiden bestimmter Materialien, wie beispielsweise Kunststoff, kommt es zur Verdunstung. Dies ist ein schwerwiegender Nachteil des Laserschneidens. Obwohl dieser Nachteil beherrschbar ist, können erfahrene Maschinenbediener ihn leicht beheben. Um dies zu vermeiden, passen Spezialisten einige Gerätekonfigurationen an. Die Kosten für diese Anpassungen sind heutzutage jedoch extrem hoch.
Erfordert technisches Fachwissen
Ein professioneller Bediener ist notwendig, um alle Funktionen der Maschine zu nutzen und Probleme schnell zu erkennen. Eine falsche Konfiguration des Geräts beeinträchtigt die Materialien und verursacht erhebliche Schäden am Laserschnitt. Die Beauftragung eines Bedieners ist unerlässlich, kostet aber viel Geld, da qualifizierte Fachkräfte nur begrenzt verfügbar sind. Um Zeit beim Pendeln zu sparen, führen Sie Online-Meetings mit Video-Interview-Software durch. Das ist einfacher und flexibler.
Einschränkungen der Metalldicke
Obwohl Laserschneiden praktisch jedes Material, sogar Bleche, verarbeiten kann, empfiehlt sich für dickere Metalle eine andere Technologie. Die vorhandene Maschine kann die dicksten Bleche identifizieren, erfordert jedoch die Anwesenheit eines geschulten Bedieners. Die meisten Hersteller verwenden durchschnittlich einen Bereich von 15 bis 20 mm.
Vorlaufkosten
Wenn Sie eine Laserschneidanlage erwerben möchten, müssen Sie möglicherweise einen erheblichen Geldbetrag bezahlen. Zum Beispiel, wenn Vergleich von Plasmaschneiden und LaserschneidenLetzteres ist etwa doppelt so teuer. Die Anschaffungskosten für die Ausrüstung sind zwar unerschwinglich, aber Sie werden letztendlich mehr als diesen Betrag verdienen.
Die Entstehung schädlicher Dämpfe und Gase
Wir haben bereits erwähnt, dass Laserschneiden mit einer Vielzahl von Materialien funktioniert. Die Tatsache, dass Laserschneiden praktisch für jedes Material eingesetzt werden kann, hat jedoch einen Nachteil. Jedes Material, das beim thermischen Schneiden schmilzt, erzeugt Gase und giftige Dämpfe. Diese gefährlichen Gase entstehen typischerweise bei der Verarbeitung von Polymeren.
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Kundenspezifische Blechbearbeitungsdienste
Die Vor- und Nachteile des Laserschneidens zu kennen, reicht nicht aus. Die Zusammenarbeit mit dem richtigen Produktionspartner ist unerlässlich. Yonglihao Machinery bietet die besten Blechbearbeitungsservices für Ihr Projekt.
Darüber hinaus verfügt Yonglihao Machinery über ein erfahrenes Expertenteam. Sie verfügen über umfassende Kenntnisse im Laserschneiden und anderen Fertigungstechnologien. Wir garantieren, dass unsere Blechbearbeitungsdienstleistungen Qualitätsprodukte zu günstigen Preisen liefern.
Yonglihao Machinery ist außerdem ein ISO 9001:2015-zertifiziertes Unternehmen. Sie können sich darauf verlassen, dass alle unsere Materialien und Verfahren branchenführend sind. Mit DfM-Analysen liefern wir Ihnen professionelle Empfehlungen zur Verbesserung Ihrer Designs. Kontaktieren Sie uns noch heute und erhalten Sie ein schnelles Angebot.
Abschluss
Die Einführung des Laserschneidens bietet der Fertigungsindustrie enorme Vorteile. Die Anlage ermöglicht das gleichzeitige Schneiden mehrerer Materialien und spart so Zeit und Geld.
Darüber hinaus wird es auch häufig in der Luft- und Raumfahrt sowie der Automobilindustrie eingesetzt. Wenn Sie die Vor- und Nachteile des Laserschneidens kennen, können Sie die beste Entscheidung für Ihr Projekt treffen. Darüber hinaus können Sie sich jederzeit an Yonglihao Machinery wenden, wenn Sie Unterstützung bei Ihren Laserschneidanforderungen benötigen.
Häufig gestellte Fragen
Was bewirkt Laserschneiden?
Laserschneiden ermöglicht die Herstellung hochpräziser Teile. Daher findet es breite Anwendung in verschiedenen Branchen wie der Automobil- und Luftfahrtindustrie. Darüber hinaus trägt es dazu bei, Ergebnisse zu erzielen, die den vor Inbetriebnahme der Maschine erstellten Entwürfen entsprechen. Der Laserschneider kann praktisch jedes Material schneiden, darunter Metalle, Chrom, Aluminium und Kunststoffe.
Ist Laserschneiden teuer?
Die Kosten der Maschine hängen von der Art des zu schneidenden Materials ab. Denn unterschiedliche Materialien erfordern unterschiedliche Watt-Laser. Beispielsweise erfordert das Schneiden von schwierigen Hölzern, Metallen und dichten Materialien einen stärkeren Laser als das Schneiden dünnerer Materialien. Laserschneiden ist generell teuer. Betrachtet man jedoch das Gesamtbild, lohnt es sich.
Warum ist Laserschneiden ideal für die Massenproduktion?
Ein Vorteil des Laserschneidens besteht darin, dass die Maschine hochpräzise und präzise Ergebnisse liefert und reproduziert. Als Hersteller möchten Sie die höchste Qualität Ihres Produkts sicherstellen. Genau das bietet Laserschneiden: die Möglichkeit, dasselbe Produkt präzise und genau in großen Mengen herzustellen. Weitere Vorteile des Laserschneidens sind Zeitersparnis und niedrigere Produktionskosten.
Was sind die Vor- und Nachteile der Laserstrahlbearbeitung?
Die Laserbearbeitung bietet zahlreiche Vorteile, aber auch einige kleine Nachteile. Einer der Vorteile besteht darin, dass jedes Material geschnitten werden kann und kein Werkzeug benötigt wird. Darüber hinaus verschleißt die Laserbearbeitung die Oberflächen nicht und arbeitet mit höchster Genauigkeit und Präzision.
Der größte Nachteil der Laserstrahlbearbeitung besteht in den hohen Wartungskosten. Zudem können beim Schmelzen von Kunststoffen giftige Gase freigesetzt werden.