Laser- oder Plasmatechnik

18.01.22, 01:55

Laser oder Plasma - ist die Wahl leicht?

Die Hersteller von Schneidemaschinen sprechen von Technologievergleichen und argumentieren mit der Überlegenheit ihrer Lösungen gegenüber anderen auf dem Markt erhältlichen. Das ist aus Sicht des Marketings natürlich. Es ist jedoch zu überlegen, ob der Hersteller einer technischen Lösung zuverlässig auf andere auf dem Markt befindliche Lösungen verweisen kann und vor allem, ob er über genügend Wissen verfügt, um überhaupt vergleichen zu können.

Jede Technologie ist für ein anderes Produktionsprofil bestimmt. Die Hersteller von Schneidemaschinen wissen dies am besten, da sie alle verfügbaren Technologien sowie kombinierte Technologien anbieten. Die Aufgabe kompetenter Verkäufer besteht darin, den Kunden über die für ihn günstigsten Lösungen zu beraten.

Merkmale der Lasertechnologie

Das Laserschneiden ist die modernste Methode der thermischen Trennung von Materialien. Sie ist sehr präzise und schnell. Im Vergleich zum Plasmaschneiden ist es vielseitiger. Sie ermöglicht die Verarbeitung verschiedener Stahlsorten und Nichteisenmetall-Legierungen. Seine Reichweite hängt von der verwendeten Laserquelle ab. Auch Holz, Leder und ausgewählte Kunststoffe lassen sich damit erfolgreich schneiden. Die neueste Lösung, die auf der "Fiber"-Technologie basiert, erzeugt den Strahl und sendet ihn über ein Glasfaserkabel an den Schneidkopf, was die Anwendungsmöglichkeiten von Schneidmaschinen erweitert und die Betriebskosten erheblich senkt. Außerdem wird dadurch der Stromverbrauch erheblich gesenkt. Der Faserlaser (auch Fiberlaser genannt) zeichnet sich im Gegensatz zu älteren Technologien (z. B. mit CO2- oder Scheibenquelle) sowohl durch eine Diodenquelle als auch durch eine faseroptische Führung des Laserstrahls aus. Die Wellenlänge des erhaltenen Lasers ist zehnmal kürzer als die eines CO2-Lasers, wodurch eine höhere Energiekonzentration erreicht wird und reflektierendere Materialien geschnitten werden können, was mit früheren Technologien nicht möglich war. Dank der physikalischen Unterschiede des Laserstrahls, nämlich der 10-mal kürzeren Wellenlänge und der viel höheren Energiedichte, sind wir in der Lage, sogar eine einige Male höhere Schneidgeschwindigkeit zu erreichen. Die von der Firma Eckert eingesetzte Laserquelle hat einen Wirkungsgrad von über 30 Prozent (Wall-Plug-Wirkungsgrad), was zu einem dreimal geringeren Energieverbrauch im Vergleich zur CO2-Quelle führt.

Für wen ist der Laser?

Um eine sachliche Antwort auf diese Frage zu geben, ist es notwendig, das eigene Produktionsprofil zu analysieren. Wenn wir präzise Elemente mit komplexen Formen und Löchern mit kleinen Durchmessern schneiden und eine ausgezeichnete Qualität und eine hohe Schneideffizienz erwarten, dann sollte ein Faserlaser, der mit Linearantrieben ausgestattet ist, unsere Anforderungen erfüllen. Es ist anzumerken, dass das qualitative Schneiden einiger Formen, wie z. B. Innenwinkel, Schleifen, Bögen und Grate, mit Plasma nicht möglich ist. Auch beim Brennen von Löchern hat der Laser einen großen Vorteil, mit dem wir ein Loch von 0,1 mm Durchmesser in ein 1 mm dickes Edelstahlblech schneiden können. Plasma schneidet in diesem Vergleich nicht so gut ab, da der Mindestdurchmesser eines Qualitätslochs in 1 mm dickem Blech 6 mm beträgt. Die Praxis zeigt, dass ein Faserlaser beim Schneiden dünner Bleche 6-mal schneller sein kann als Plasma. Es ist jedoch zu beachten, dass der Laser bei großen Dicken und hohen Schneidgeschwindigkeiten eine Spur auf dem Material hinterlassen kann. Andererseits kann das Plasmaschneiden von dünnen Blechen Fasen verursachen. Je größer die Dicke, desto größer die Fase. Bei schwarzem Stahl kann die Schräge bis zu 2 Grad betragen. Bei anderen Materialien kann sie größer sein. Linearantriebslaser haben dank ihrer Dynamik eine höhere Beschleunigung als Plasmen und höhere Verfahrgeschwindigkeiten (sogar über 150 m/min), was den Anfahr- und Bremsweg der Maschine verkürzt. Dies hat einen erheblichen Einfluss auf die Schnittzeiten. Es sei auch darauf hingewiesen, dass die Kosten für Teile, die sich schnell abnutzen, bei Plasmaschneidmaschinen höher sind. Ein weiterer wichtiger Faktor bei der Wahl der richtigen Technologie ist die Wärmeeinflusszone, die beim Plasmaschneiden hoch ist. Ein hoher Wärmeeintrag kann die Eigenschaften des Materials beeinträchtigen. Dies ist besonders wichtig für das spätere Schweißen von Strukturen, die der UDT-Abnahme unterliegen.

Möglichkeiten

Wenn es um die Bandbreite der zu schneidenden Materialien geht, verlässt man sich am besten auf die Praxis und schaut in das Auftragsportfolio der Faserlaserbesitzer. Verallgemeinernd lässt sich sagen, dass es sich dabei vor allem um Unternehmen handelt, die in großem Umfang "montagefertige" Elemente herstellen und neben der eigenen Produktion auch Zuschnittleistungen erbringen. Zu den interessantesten Anwendungen des Lasers in der Produktion gehören die Herstellung von modernen Schalttafeln, die Produktion von Metallelementen in der Möbelindustrie, Edelstahltanks, der Bau von Dehnungsfugen, die Agrarindustrie, die Automobilindustrie und die Rüstungsindustrie. Die Hauptabnehmer von Plasmamaschinen sind Hersteller von geschweißten Stahlkonstruktionen.

Technologische Neuerungen

Die Technologie der Materialbearbeitung mit Faserlasern wird ständig weiterentwickelt und verbessert. Der Schwerpunkt der Entwicklung liegt auf der Optimierung von Produktivität und Schnittqualität. Eine neue Lösung, die die Firma Eckert einsetzt, sind magnetische Linearantriebe. Ihre Konstruktion basiert nicht auf beweglichen Teilen, was diese Antriebe zuverlässiger macht und eine höhere Positionier- und Wiederholgenauigkeit ermöglicht. Das Ergebnis ist ein stabiler und möglichst präziser Schneidprozess. Eine höhere Dynamik der Schneidemaschine wird durch eine höhere Beschleunigung und Fahrgeschwindigkeit der Maschine erreicht. Kürzere Fahrzeiten und kürzere Schnittzeiten führen zu niedrigeren täglichen Betriebskosten. Bei dieser neuesten Entwicklung wird die Schnittgeschwindigkeit praktisch nur durch die Leistung der Stromquelle begrenzt.

Rationell investieren

Achten Sie bei der Wahl der richtigen Schneidtechnologie für Ihren Produktionsbereich nicht nur auf den Preis. Denken Sie daran, dass die EU-Mittel, auch wenn sie begrenzt sind, noch zur Verfügung stehen. Sie sind vor allem für Projekte vorgesehen, mit denen die Ziele der Strategie Europa 2020 am besten umgesetzt werden. - Das bedeutet Investitionen, die innovativ sind, auf neuen Technologien beruhen, umweltfreundlich sind usw. Auch Unternehmen, die sich in der Anfangsphase befinden, können eine solche Beihilfe beantragen, deren Wert sogar mehr als die Hälfte der geplanten Investition erreichen kann. In der Phase der Investitionsplanung lohnt es sich auch, eine professionelle Beratung durch Hersteller in Anspruch zu nehmen, die alle auf dem Markt verfügbaren Technologien anbieten. Diese Unternehmen verfügen nicht nur über Wissen und umfangreiche Erfahrung, sondern können vor allem ein breites Spektrum an Lösungen anbieten, die den Erwartungen der Kunden entsprechen und optimal an die Besonderheiten der Produktion angepasst sind.

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