Eine Oberflächenmikrostrukturveränderung von Materialien kann nur dann auftreten, wenn sie Schneidprozessen unterzogen werden. Eine der wichtigsten Techniken zum Schneiden von Materialien für die Bearbeitung ist das Laserschneiden. Es hilft, Muster entsprechend den Entwürfen und gewünschten Ergebnissen zu erstellen. Bei diesem Prozess werden Materialien in Gegenwart eines starken Laserstrahls geschmolzen, verbrannt und verdampft. Obwohl dieser Prozess sehr effektiv ist, ist es wichtig, die verschiedenen Vor- und Nachteile des Laserschneidens zu verstehen.
Der Schneidvorgang gelingt mit Hilfe eines Laserschneider Dabei wird ein dünner Laserstrahl verwendet, der auf das Material fokussiert wird. Bevor Sie jedoch mit dem Schneiden beginnen können, müssen Sie basierend auf Ihren Designs oder Mustern ein bestimmtes Ziel im Auge haben. Hersteller haben Schwierigkeiten, einige harte Materialien zu schneiden. Mit der Einführung eines Laserschneiders ist dies jedoch jetzt einfach.
Hier erklären wir Ihnen, was Sie über das Laserschneiden wissen müssen. Außerdem wird erläutert, wie es funktioniert und welche Vor- und Nachteile das Laserschneiden hat.
Was ist Laserschneiden und wie funktioniert es?
Viele Fertigungsindustrien nutzen heutzutage computergesteuerte Maschinen, um ihre Produktionsprozesse zu beschleunigen. Diese Maschinen verwenden mehrere Prozesse, und einer davon ist Laser schneiden. Bei allen numerisch gesteuerten Computermaschinen werden Befehle an Maschinen erteilt, nachdem die digitalisierte Zeichnung in eine Computersprache umgewandelt wurde.
Diese Sprache gibt dem Gerät die Anweisungen, die es zum Ausführen der Designs benötigt. Die Beziehung zwischen der Sprache und der Maschine ist so, als würde man ein Bild an einen Drucker senden. Auch Laserschneidemaschinen funktionieren auf die gleiche Weise und können die Designs in kurzer Zeit ausführen.
Die Laserschneiden Produktdesign ermöglicht die Verwendung von 2D-Vektordateien zur Führung von Lasern. Es besteht aus einem Laserresonator. Dieser Resonator besteht aus Glasfasern oder kann manchmal eine Gasmischung aus Kristallkörpern enthalten. Der Resonatorbestandteil hängt von der Methode des Designers zum Schneiden der Materialien ab. Durch die Einwirkung von Energie auf die Mischung wird der Schneidvorgang eingeleitet. Anschließend wird der Laser fokussiert, nachdem die Mischung durch verschiedene Spiegellinsen geschickt wurde.
Wie funktioniert das Laserschneiden?
Bevor Sie sich mit den Vor- und Nachteilen des Laserschneidens befassen, ist es wichtig zu verstehen, wie es funktioniert. Die Funktionsweise von Laserschneidmaschinen ähnelt der von CNC-Maschinen, verwendet jedoch einen Hochleistungslaser. Der Laser führt das Material oder den Strahl, indem er sich selbst durch CNC und Optik lenkt. Das Gerät verwendet die CNC oder den bereitgestellten G-Code, um in das Material zu schneiden und die Bewegung zu steuern.
Nach der Fokussierung des Laserstrahls kommt es zum Schmelzen, Verdampfen und Verbrennen des Materials. Außerdem erhalten Sie eine fertige Kantenoberfläche von hoher Qualität, wenn Sie das Material mit einem Gasstrahl anblasen. Die Erzeugung eines Laserstrahls erfolgt in einem geschlossenen Behälter durch Anregung von Lasermaterialien durch Lampen oder elektrische Entladung.
Die Verstärkung der Lasermaterialien erfolgt dann nach interner Reflexion durch einen Teilspiegel. Das Phänomen setzt sich fort, bis genügend Energie in Form eines Stroms kohärenten monochromatischen Lichts aufgebaut ist, um dessen Entweichen zu ermöglichen. Die Intensität des Lichts nimmt zu, nachdem Glasfaser oder Spiegel zur Fokussierung auf den Arbeitsbereich verwendet wurden.
Der Durchmesser eines Laserstrahls liegt an seiner dünnsten Kante unter 0.32 mm. Im Gegensatz dazu besteht die Möglichkeit, dass die Schnittfugenbreite nur 0.10 mm beträgt. Dies hängt jedoch von der Dicke des Materials ab. Wenn das Schneiden des Materials mit der Laserschneidmaschine nicht an der Materialkante beginnt, verwenden Sie das Lochverfahren.
Beim Durchstechen bohrt der Laser mit hoher Leistung ein Loch in das Material. Das Durchbrennen eines 13 mm dicken Edelstahlblechs dauert beispielsweise 5 bis 15 Sekunden.
Vorteile des Laserschneidens
Die Vorteile der Laserschneidtechnik sind enorm. Einige dieser Vorteile werden im Folgenden erläutert:
Vorteil eins: Hohe Präzision und Genauigkeit
Die Präzision, mit der der Laser in Materialien schneidet, ist hoch, und zwar durch die Abgabe eines fokussierten Lichtstrahls. Der Laser ist leistungsstark und klein, aber die Genauigkeit, mit der er Materialien schmilzt und verdampft, ist beispiellos. Meistens liegt der Toleranzbereich des Lasers zwischen 0.003 mm und 0.006 mm.
Das Toleranzniveau eines Plasmaschneiders liegt bei etwa 0.02 mm und ist damit höher als beim Laserschneiden. Auch andere Schneidwerkzeuge haben Toleranzen zwischen 1 und 3 mm und mehr. Angenommen, es besteht Bedarf an einer Maschine mit hoher Präzision und Genauigkeit während der Herstellungsprozesse. In diesem Fall ist das Werkzeug der Wahl meist ein Laserschneider. Daher verwendet die Luft- und Raumfahrtindustrie, die ein enges Toleranzniveau erfordert, Laserschneiden.
Vorteil zwei: Niedrige Kosten und erschwinglicher
Zu den Vorteilen der Lasertechnik gehört die wirtschaftliche Kantenlaserschneidetechnik gegenüber anderen CNC-Maschinen gleichen Kalibers. Mit der Laserschneidtechnologie ist es nicht erforderlich, ein individuelles Werkzeug zu bauen. Außerdem müssen Sie das Gerät für kein Projekt modifizieren, da keine zusätzlichen Schneidwerkzeuge erforderlich sind.
Außerdem kommt es zu keiner Abnutzung der Oberfläche, da kein physischer Kontakt besteht. Die Wartungskosten sind geringer als bei anderen Bearbeitungstechnologien, da die mechanischen Teile des Laserschneiders nicht groß sind. Auch die Betriebskosten der Maschine sind im Vergleich zu herkömmlichen Werkzeugen für die Fertigung geringer.
Vorteil drei: Wird für Aufgaben von enormer Komplexität verwendet
Viele Aufgaben, die für andere Schneidtechnologien möglicherweise zu komplex sind, sind für Laserschneider einfach. Die Lasertechnologie kann an der dünnsten Kante eines Materials arbeiten. Während es im Schnittbereich zu leichten Verzerrungen oder Verwerfungen kommen kann, können Sie mit einem Laserschneider schnell komplexe Geometrien herstellen. Der Toleranzbereich des Laserschneidens ist breit und es kann eine große Anzahl von Materialien verarbeitet werden.
Vorteil vier: Höhere Bogenausnutzung bei weniger Abfall
Wenn Sie einen Laserschneider mit Materialien verwenden, wird nur eine kleine Menge der Materialien verschwendet. Dadurch hebt sich das Laserschneiden von anderen Maschinen mit erheblichem Materialanteil ab. Mit einem Laserschneider können Hersteller das Material optimal nutzen. Auch die Produktionskosten sinken durch die höhere Ausnutzung der Ressourcen und weniger Abfallmaterial.
Vorteil fünf: Schadensverhütung
Ein weiterer Vorteil des Laserschneidens ist die Vermeidung von Beschädigungen selbst an schmalsten Materialien. Viele Menschen neigen dazu, aufgrund der Fehlinformation über das Gerät zu glauben, dass eine Verformung oder Beschädigung der Materialien unvermeidbar sei. Der weitverbreitete Glaube geht davon aus, dass beim Laserschneiden große Hitze zum Einsatz kommt. Dabei ist zu beachten, dass Hitze nur einen kleinen Bereich des Materials beeinflusst und keinen Einfluss auf die Toleranz hat. Die Geschwindigkeit, mit der der Laser Bleche schneidet, ist rasant, sodass das Schneiden weniger Zeit in Anspruch nimmt. Daher können Hersteller Verformungen und Verformungen leicht vermeiden.
Vorteil Sechs: Geringer Stromverbrauch
In Wirklichkeit braucht man viel Kraft, um mit Kraft schneiden zu können. Da der Laserschneider jedoch keine weiteren beweglichen Teile hat, verringert sich der Energieverbrauch. Im Gegensatz dazu verbrauchen Maschinen mit beweglichen Teilen tendenziell mehr Energie. Außerdem dauert es sehr schnell, bis der Laserschneider ein Material durchschneidet. Dies hilft, Zeit und Strom zu sparen. Wenn der Energieverbrauch sinkt, sinken auch die Betriebskosten.
Vorteil sieben: Kompatibilität mit einer Vielzahl von Materialien
Interessant ist die Fähigkeit der Maschine, ein breites Spektrum an Materialien zu bearbeiten. Neben dem Schneiden von Materialien hilft das Laserschneiden auch bei anderen Prozessen wie Markieren, Bohren und Gravieren. Es ist erwähnenswert, dass Sie für all diese verschiedenen Arbeiten keine Werkzeuge wechseln oder ersetzen müssen.
Laserschneiden beschränkt sich nicht nur auf das Schneiden von Metallen. Andere Materialien, die mit dem Laser geschnitten werden können, sind Holz, Aluminium, Kunststoff, Kupfer und Messing. Laserschneiden ist ein vielseitiger Prozess, da es problemlos fast alle Arten von Materialien schneiden kann. Ein Bonus-Tipp: RapidDirect nutzt immer das beste Material, um hochpräzise herzustellen aus Blech gefertigte Produkte.
Nachteile des Lasers Zuschneiden
Trotz der vielen Vorteile des Laserschneidens gibt es auch einige Nachteile, die Sie kennen sollten. Wir werden einige davon im Folgenden besprechen.
Nachteil eins: Verdunstung einiger Materialien
Beim Schneiden mancher Materialien, wie z. B. Kunststoff, kann es zu Verdunstung kommen. Dies ist ein erheblicher Nachteil des Laserschneidens. Obwohl dieser Nachteil beherrschbar ist, können professionelle Maschinenbediener diesen Nachteil leicht umgehen. Um diesem Problem vorzubeugen, ändern die Fachleute einige Anordnungen des Geräts. Allerdings sind die Kosten für die Umsetzung dieser Veränderungen heutzutage sehr hoch.
Nachteil zwei: Erfordert technische Experten
Um alle Funktionen der Maschine zu nutzen und ein Problem schnell zu erkennen, ist ein professioneller Bediener erforderlich. Wenn das Gerät nicht richtig eingestellt ist, greift es die Materialien an und verursacht größere Schäden am Laserschneiden. Die Beauftragung eines Betriebsspezialisten ist unerlässlich und kostet viel Geld, da nur begrenzt qualifizierte Fachkräfte zur Verfügung stehen. Um beim Pendeln Zeit zu sparen, können Sie Online-Besprechungen abhalten Software für Videointerviews; es wäre einfacher und flexibler.
Nachteil drei: Einschränkungen der Metalldicke
Obwohl das Laserschneiden mit fast jedem Material, einschließlich Blechen, kompatibel ist, ist es vorzuziehen, zum Schneiden dicker Metalle ein anderes System zu verwenden. Sie können die dicksten Bleche anhand der verfügbaren Maschine ermitteln, was ebenfalls die Anwesenheit eines Fachpersonals erfordert. Der umfassendste Bereich, den die meisten produzierenden Unternehmen nutzen, liegt im Durchschnitt bei 15 bis 20 mm.
Nachteil vier: Vorabkosten
Wenn Sie sich eine Laserschneidmaschine anschaffen möchten, müssen Sie unter Umständen viel Geld ausgeben. Zum Beispiel beim Vergleichen Plasmaschneiden Letzteres kostet beim Laserschneiden fast das Doppelte des Plasmaschneidens. Der Geldaufwand für die Anschaffung der Maschine ist sehr hoch, obwohl man später auf lange Sicht mehr verdienen wird.
Nachteil fünf: Entstehung schädlicher Dämpfe und Gase
Wir haben bereits erwähnt, dass das Laserschneiden mit verschiedenen Materialien kompatibel ist. Die Kompatibilität des Laserschneidens mit fast allen Materialien hat einen Nachteil. Jedes Material, das beim thermischen Schneiden schmilzt, führt zur Bildung von Gasen und schädlichen Dämpfen. Die Entstehung dieser giftigen Gase ist normalerweise typisch, wenn es sich bei dem Material, mit dem Sie arbeiten, um Kunststoffe handelt.
Kundenspezifischer Blechfertigungsservice
Es reicht nicht aus, die Vor- und Nachteile des Laserschneidens zu kennen, auch die Zusammenarbeit mit dem richtigen Fertigungspartner ist entscheidend. RapidDirect bietet die besten Blechbearbeitungsdienstleistungen für Ihre Projekte. RapidDirect verfügt über hochqualifizierte Techniker, die über umfassende Kenntnisse im Laserschneiden und anderen Fertigungstechnologien verfügen. Wir stellen sicher, dass unsere Blechbearbeitungsdienstleistungen qualitativ hochwertige Teile zu wettbewerbsfähigen Preisen liefern.
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Fazit
Die Einführung des Laserschneidens bringt unermessliche Vorteile für die Fertigungsindustrie. Die Maschine hilft, viele Materialien innerhalb eines Zeitraums zu schneiden, wodurch Zeit gespart und die Betriebskosten gesenkt werden. Es wird auch häufig in Branchen wie der Luft- und Raumfahrt- und Automobilindustrie eingesetzt. Wenn Sie die Vor- und Nachteile des Laserschneidens kennen, können Sie die beste Wahl für Ihr Projekt treffen. Darüber hinaus können Sie sich jederzeit an RapidDirect wenden, wenn Sie Hilfe bei Ihren Laserschneiddienstleistungen benötigen.
Häufig gestellte Fragen
Laserschneiden hilft bei der Herstellung fantastischer Produkte und wird in vielen Branchen wie der Automobil- und Luftfahrtindustrie eingesetzt. Es hilft dabei, Ergebnisse gemäß den vor dem Betrieb der Maschine erstellten Entwürfen zu erzielen. Der Laserschneider kann fast alle Materialien schneiden, darunter Metalle, Chrom, Aluminium und Kunststoffe.
Die Kosten der Maschine hängen von der Art des Materials ab, das Sie damit schneiden möchten, da unterschiedliche Materialien Laser mit unterschiedlicher Leistung erfordern. Beispielsweise ist zum Schneiden rauer Hölzer, Metalle und dichter Materialien ein höherer Watt-Lasertyp erforderlich als zum Schneiden dünnerer Materialien. Im Allgemeinen ist das Laserschneiden kostspielig. Wenn man jedoch das große Ganze betrachtet, lohnt es sich.
Einer der Vorteile des Laserschneidens ist die hohe Präzision und Genauigkeit der Maschine bei der Erzeugung und Replikation von Ergebnissen. Als produzierende Industrie möchten Sie bei der Herstellung eines Produkts sicherstellen, dass es von höchster Qualität ist. Genau das bietet das Laserschneiden, indem es das gleiche Produkt mit Präzision und Genauigkeit in großen Stückzahlen herstellt. Weitere Vorteile wie die Zeitersparnis und die Reduzierung der Produktionskosten machen das Laserschneiden perfekt für die Massenproduktion.
Die Laserstrahlbearbeitung hat viele Vorteile, und es gibt einige kleinere Nachteile. Zu den Vorteilen gehört, dass alle Materialien durchtrennt werden können und keine Werkzeugkosten anfallen. Außerdem erfährt es keine Abnutzung der Oberflächen und arbeitet mit hoher Genauigkeit und Präzision. Der Hauptnachteil der Laserstrahlbearbeitung besteht darin, dass die Wartung einen enormen Geldbetrag erfordert. Auch beim Schmelzen von Kunststoffen können schädliche Gase entstehen.
