Warum Laserschneidmaschinen für CNC-Schneidanwendungen verwenden?

Es gibt verschiedene Arten nicht herkömmlicher Geräte, die für CNC-Schneidanwendungen nützlich sein könnten, wie etwa Laserschneidmaschinen, Plasmaschneidmaschinen und Abrasiv-Wasserstrahlmaschinen.

Die abrasive Wasserstrahlbearbeitung ist extrem laut und verursacht hohe Verbrauchs- und Wartungskosten. Zudem kann es zu Verschmutzungen kommen, da Strahlmittel und Wasser zurückprallen können. Die abrasive Wasserstrahlbearbeitung bietet jedoch viele Vorteile, wie geringe mechanische und thermische Schäden am Werkstück und minimale Gratbildung. Dies ist auf die Verschmutzung und die hohen Wartungs- und Verbrauchskosten zurückzuführen.

Daher werden Plasmaschneidmaschinen und Laserschneidmaschinen häufig verwendet. Was sind die Unterschiede zwischen ihnen?

Um die am besten geeignete Maschine für CNC-Schneidanwendungen zu bestimmen, wurden die folgenden Kriterien berücksichtigt:

1. Prozessfähigkeit zur Gewährleistung der Teilegenauigkeit. Der Fertigungsprozess sollte effizient genug sein, um die Serienproduktion mit hoher Wiederholgenauigkeit zu bewältigen und Teile mit den erforderlichen Toleranzen herzustellen. Der Prozess sollte flexibel genug sein, um Teile unterschiedlicher Dicke ohne nennenswerten Zeitverlust herzustellen.

bei Werkzeugwechseln. Die hergestellten Teile sollten nur minimale oder gar keine Nachbearbeitungsvorgänge wie Entgraten oder Schleifen erfordern. Der Prozess sollte minimale Rüstzeiten aufweisen. Der Prozess sollte außerdem eine sichere und saubere Arbeitsumgebung bieten.

2. Schneller und zuverlässiger, unbemannter Betrieb. Der Prozess sollte automatisiert sein, um den Arbeitsaufwand zu reduzieren. Nicht wertschöpfende Vorgänge wie Materialhandhabung (Be- und Entladen) sollten minimiert werden. Die Schrotthandhabung bzw. -entsorgung sollte effizient erfolgen. Der Prozess sollte sicher und zuverlässig sein. Benutzerfreundlichkeit ist ein wichtiges Kriterium, da Schulungs- und Umschulungskosten gering sein sollten.

3. Die Betriebskosten sollten niedrig sein. Die Betriebskosten für Betrieb und Wartung der Anlage sollten relativ gering sein. Die Anschaffungskosten der Anlage wirken sich natürlich auf die Betriebskosten aus. Verschiedene Faktoren können die Betriebskosten beeinflussen. Schnittgeschwindigkeit, Verbrauchsmaterialkosten und Wartungskosten sind nur einige davon. Um niedrige Betriebskosten zu erzielen, sollten die Schnittgeschwindigkeit hoch und die Verbrauchsmaterial- und Wartungskosten niedrig sein.

Unternehmen, die Plasma- und Laserschneidmaschinen herstellen, befassten sich mit dem aktuellen CNC-Schneidverfahren und der Anwendung. Probestücke mit unterschiedlicher Materialstärke wurden sowohl mit Plasma als auch mit Laser geschnitten. Die Beobachtungen waren:

1. Die Betriebskosten von Lasern betragen nur ein Drittel der von Feinplasmen.

2. Überlegene Schnittqualität mit dem Laser.

3. Die Schneidzeit ist mit feinem Plasma kürzer.

4. Bei dickeren Materialien verringert sich die Schnittgeschwindigkeit mit einem Laser drastisch.

5. Feines Plasma kann dickeres Material schneiden (1/2 zu 1) schneller und effizienter, ohne dass die Schnittkanten beeinträchtigt werden.

6. Die Verbrauchskosten bei einem Laser betragen 1/6 der Kosten bei Feinplasma.

7. Bessere Ästhetik mit dem Laser, inklusive Sauberkeit.

Der Vergleich ist in Tabelle 1.1 aufgeführt. Anhand des Vergleichs wurde entschieden, dass eine Laserschneidmaschine für CNC-Schneidanwendungen besser geeignet ist.

Plasmaschneidmaschine vs. Laserschneidmaschine

Tabelle 1.1: Vergleich zwischen Plasmaschneidmaschine und Laserschneidmaschine