Einführung
Präzision und Effizienz sind in der heutigen Fertigungswelt von größter Bedeutung. In der schnellsten Phase der Industrie sollte es eine Maschine geben, die mit der Nachfrage Schritt halten kann.
Die Faserlaserschneidmaschine steht im Mittelpunkt. Diese hochmoderne Ausrüstung ist heute die erste Wahl für viele industrielle Anwendungen. Ganz gleich, ob Sie in der Automobilproduktion, in der Luft- und Raumfahrttechnik, in der Metallverarbeitung oder im Sondermaschinenbau tätig sind - wenn Sie die Möglichkeiten und Vorteile des Faserlaserschneidens kennen, können Sie Ihre Produktionsprozesse erheblich verbessern.
Sehen Sie sich dieses industrielle Wunderwerk in diesem Leitfaden genauer an.
Was ist Faserlaserschneiden?
Das Faserlaserschneiden ist ein industrielles Hightech-Verfahren zum Schneiden von Materialien wie Metall mit Hilfe eines Laserstrahls. Es gibt verschiedene Arten des Laserschneidens, aber der Faserlaser wird als das präziseste Verfahren gepriesen. Diese Präzision ist auf die Verwendung eines Glasfaserkabels zur Erzeugung eines starken Strahls zurückzuführen.
Das Glasfaserkabel des Lasers ist zur besseren Strahlverstärkung mit Seltenerdelementen wie Ytterbium dotiert. Faserlaser werden zwar meist zum Schneiden von Industriemetallen eingesetzt, können aber je nach Ausstattung auch Nichtmetalle schneiden.
Wie funktioniert die Technologie des Faserlaserschneidens?
Die Funktion eines Faserlaserschneiders folgt dem allgemeinen Funktionsprinzip aller Laser. Sein leistungsstarker Strahl schmilzt und verdampft Metalle, um saubere Schnitte zu erzeugen.
Der Hauptunterschied besteht jedoch darin, wie die Faserlaserschneidmaschine den intensiven Strahl erzeugt. Vom Laserresonator aus wird die Energie über ein Glasfaserkabel zum Schneidkopf geleitet. Faserlaser bieten eine bessere Effizienz und einen schnelleren Schnitt als ihre Lasergegenstücke.
Außerdem verwenden sie einen Gasstrahl, in der Regel Sauerstoff, um die geschmolzenen Metallpartikel wegzublasen.
Welche Metalle können Faserlaserschneidmaschinen schneiden?
Das Faserlaserschneiden ist im Allgemeinen mit eisenhaltigen und nicht eisenhaltigen Metallen kompatibel. Dies zeigt sich in seiner breiten industriellen Anwendung, da er verschiedene Metallarten und -dicken bearbeiten kann.
Im Folgenden finden Sie eine Übersicht über die Metalle, für die Faserlaser üblicherweise eingesetzt werden.
- Baustahl
- Rostfreier Stahl
- Aluminium
- Kupfer
- Messing
- Titan
- Verzinkter Stahl
- Werkzeugstahl
Vorteile von Faserlaserschneidmaschinen
Es gibt einen klaren Aufwärtstrend für Faserlaserschneidmaschinen weltweit. Einigen Markteinschätzungen zufolge wird der Weltmarkt auf über 5 Mrd. USD geschätzt und soll sich innerhalb von 5 Jahren fast verdoppeln. Dank ihrer unbestreitbaren Vorteile erfreuen sich Laserschneidmaschinen immer größerer Beliebtheit.
Hohe Präzision und Genauigkeit
Alle Lasertypen zeichnen sich durch ihre Schneidpräzision aus. Tatsächlich ist dies ein Attribut, das einem wahrscheinlich sofort in den Sinn kommt, wenn man über Laserschneider spricht.
Bei Faserlasern ist das nicht anders. Sie können bei einer bestimmten Einstellung bis zu 0,05 mm genau schneiden, ohne merkliche Abweichungen. Zur Verdeutlichung: Das ist so dünn wie eine menschliche Haarsträhne.
Vielseitigkeit
Ein weiterer Bereich, in dem sich Faserlaser auszeichnen, ist ihre breite Anwendung. Sie sind eines der vielseitigsten industriellen Schneidgeräte. Faserlaser können ein breites Spektrum von Metallen und nichtmetallischen Werkstoffen schneiden. Das macht sie ideal für verschiedene Branchen wie die Automobilindustrie, die Medizintechnik und die Luft- und Raumfahrt. Neben dem Schneiden ist dieser Lasertyp auch für Gravur- und Schweißarbeiten geeignet.
Niedrige Wartungskosten
Faserlaser haben einen vergleichsweise geringeren Wartungswert als andere Lasertypen. Faserlaser haben nicht nur weniger bewegliche Teile, sondern sind auch energieeffizienter. Außerdem benötigen sie im Gegensatz zu CO2- und YAG-Lasern keine Gasnachfüllungen und Spiegel. Durch die geringeren Verbrauchsmaterialien werden die Betriebskosten gesenkt. Ganz zu schweigen davon, dass die Laserdioden in Faserlaserschneidern länger halten als die anderer Typen.
Anwendungen von Faserlaserschneidmaschinen
Neben der Bearbeitung verschiedener Metalle liegt die Vielseitigkeit des Faserlasers auch in seinen verschiedenen Funktionen begründet. Neben dem Schneiden bietet der Faserlaser noch weitere Funktionen, die ihn zu einer lohnenden Investition machen.
Hier werden Faserlaserschneider am häufigsten eingesetzt.
Funktionen:
- Schneiden von Metall und nichtmetallischen Werkstoffen
- Gravur
- Schweißen
- Kennzeichnung
- Bohren
- Reinigung
- Oberflächenbehandlung
- Ätzen
- Texturierung
Branchen:
- Metallverarbeitung
- Autoindustrie
- Luft- und Raumfahrtindustrie
- Medizinische Geräte
- Elektronik- und Elektroindustrie
- Beschilderung und Werbung
- Schmuckherstellung
- Industrie für erneuerbare Energien
- Schwerindustrie
- Lebensmittel und Verpackungen
- Kunst und Dekorationsartikel
Häufig gestellte Fragen
Was sind die Unterschiede zwischen CO2-Laserschneiden und Faserlaserschneiden?
CO2-Laserschneider unterscheiden sich in mehrfacher Hinsicht von Faserlasern. Ein Hauptunterschied ist ihre Laserquelle. Der Laserstrahl des CO2-Lasers stammt aus einer Gasgemisch-Energiequelle, während der Faserlaser eine Festkörperlasertechnologie verwendet.
Die Laserwellenlänge von Faserlasern ist mit 1,06 Mikrometern auch kürzer als die von CO2 mit 10,6 Mikrometern. Dadurch sind Faserlaser besser mit Metallen kompatibel, während CO2 besser für Nichtmetalle geeignet ist. CO2-Laser können in Bezug auf Schnittgeschwindigkeit, Qualität und Effizienz nicht mit Faserlasern mithalten. Der einzige Nachteil ist, dass Faserlaser einen höheren Preis haben als CO2-Laser.
Wie tief kann ein Faserlaser schneiden?
Die Schnitttiefe des Faserlasers hängt immer noch von den spezifischen Materialien ab. Im Allgemeinen kann eine Faserlaserschneidmaschine zwischen 1 mm und 25 mm tief schneiden. Baustahl kann mit einer Dicke von 20-25 mm geschnitten werden. Mit Faserlasern höherer Leistung können Sie jedoch auch 30-40 mm dickes Baustahlblech schneiden.
Hier sehen Sie die durchschnittliche Schnitttiefe von Faserlasern in verschiedenen Metallen:
Rostfreier Stahl: bis zu 20 mm
Aluminium: bis zu 16 mm
Kupfer und Messing: bis zu 4 mm
Titan: bis zu 25 mm
Diese Zahlen sind oft die maximale Schnitttiefe für Faserlaser. Auch wenn sie diese Dicken bewältigen können, ist die Schnittqualität dennoch unterschiedlich. Entscheidend ist, dass die richtige Laserleistung verwendet wird, um bestimmte Tiefen effektiv zu schneiden.
Wie viel kosten Faserlaserschneidmaschinen?
Faserlaserschneider sind nicht billig, das steht fest. Dennoch haben Sie beträchtliche Möglichkeiten für eine Einstiegs-, Mittel- oder High-End-Faserlasermaschine. Die Preise für Einstiegsmaschinen liegen zwischen 20.000 und 50.000 US$. Maschinen der Mittelklasse kosten in der Regel zwischen 50.000 und 150.000 US$. Und High-End-Faserlaser können einen stolzen Preis von über US$ 500.000 erreichen. Hinzu kommen der kostspielige Austausch von Laserdioden und andere Betriebs- und Wartungskosten.
Welche Sicherheitsvorkehrungen sind beim Betrieb einer Faserlaserschneidmaschine erforderlich?
Obwohl der Betrieb von Faserlasern im Allgemeinen automatisiert ist, birgt die Arbeit mit ihnen Risiken und Gefahren. Es besteht ein hohes Risiko von Verbrennungen, Laserstrahlung und giftigen Dämpfen, um nur einige zu nennen. Daher dürfen Präventivmaßnahmen nicht auf die leichte Schulter genommen werden.
Hier sind die Sicherheitsmaßnahmen, die Sie bei der Arbeit mit einer Laserschneidmaschine beachten müssen:
- Laser-Schutzbrillen
- Richtige Belüftung und Rauchabsaugung
- Geschlossener Schneidbereich
- Richtiges Training und Bedienerwissen
- Beschilderung und Warnhinweise
- Maßnahmen zur Brandsicherheit
- Elektrische Sicherheit
- Materialhandhabung und Maschineneinrichtung
- Wartung und Inspektion von Maschinen
- Notstopps und Abschaltprozeduren
- Lärmschutz