Lasertechnologien im Vergleich
Faserlaser / Fiberlaser
Die Laserquelle (Resonator) des Faserlasers ist ein YAG (kurz für Neodym-dotierter Yttrium-Aluminium-Granat-Laser) oder auch Festkörperlaser, der komplett ohne Lasergas auskommt. Die Strahlübertragung erfolgt völlig spiegellos mittels eines flexiblen Lichtwellenleiters direkt an den Schneidkopf. Diese Technologie reduziert den Wartungsaufwand auf ein Minimum und liefert niedrigste Betriebskosten bei einem Wirkungsgrad von 30 %.
Die Maschine arbeitet schneller und bei niedrigeren Betriebskosten als jeder CO₂-Laser derselben Stärke. Dies macht die Anlage zu einer besonders ökonomischen, schnellen und sehr einfach zu bedienenden Produktionsmaschine.
CO2-Laser / Kohlendioxidlaser
Die Laserstrahlerzeugung erfolgt mittels elektromagnetischer Wellen im Megahertzbereich welche in eine Mischung aus mehreren Gasen – CO2, Stickstoff und Helium – eingestrahlt werden. Bei diesem Prozess der sogenannten „stimulierenden Emission“ entsteht ein Laserstrahl, der dann mittels gekühlter Spiegelsysteme in Strahltunneln an den Schneidkopf geführt wird. Der Wirkungsgrad liegt bei diesem Verfahren bei etwa 15 - 20 %. Zusätzlich zur benötigten elektrischen Energie wird auch noch Gas (Helium, Kohlendioxid und Stickstoff) für die Strahlerzeugung verbraucht.
Faserlaser vs. CO₂-Laser
Obwohl jedes der Lasersysteme seine eigenen Stärken und verschiedene Anwendungsfälle hat, stellt CO₂ eine ältere Technologie dar, während Faserlaser mit fortschreitender technischer Entwicklung am Markt zulegen. Die Geschwindigkeitsvorteile, die halbierten Betriebskosten und ein drei bis vier Mal größerer Durchsatz im Vergleich zu CO₂-Lasern, resultieren in einem finanziellen Gewinn, der einem Faserlaser den entscheidenden Vorzug gibt.
Anwendungen für Laserschneidanlagen
Flachbettlaser
Flachbettlaser dienen zum Schneiden von Konturen sowie Gravieren und Markieren von Blechplatinen in 2-Achsen und sind verfügbar mit Arbeitsbereichen von 3.000 x 1.500 mm bis 6.000 x 2.500 mm. Drei unterschiedliche Modellreihen sind erhältlich:
HD-FO – Flachbettlaser Einstiegsmodell
Der HD-FO ist das kompakte Einstiegsmodell unter den Flachbett-Faserlaserschneidanlagen. Er ist für Platinenformate bis 3.000 × 1.500 mm ausgelegt. Steuerung, Laserquelle und Kühlung sind vollständig in die Anlage integriert, um den Platzbedarf so gering wie möglich zu halten.
Der manuell ausziehbare Tisch ermöglicht ein seitliches Be- und Entladen. Der Laserschneidkopf verfügt über eine automatische Fokusverstellung.
Laserleistungen von 3 bis 6 kW erlauben die Bearbeitung von Baustahl bis 25 mm und Edelstahl bis 15 mm.
Der HD-FO ist damit eine wirtschaftliche, schnelle und einfach zu bedienende Produktionsmaschine für den Einstieg in die Laserschneidtechnik.
HD-FN – Flachbettlaser mit Wechseltisch
Die Baureihe HD-FN wurde für höhere Produktivität bei gleichzeitig kompakten Abmessungen entwickelt.
Ein automatisches Wechseltischsystem ist serienmäßig integriert und reduziert Stillstandszeiten erheblich.
Laserleistungen bis 20 kW und Arbeitsbereiche von 3.000 × 1.500 mm bis 6.000 x 2.000 mm sind verfügbar.
Die HD-FN Serie eignet sich besonders für die effiziente Eigenproduktion und auch leichte bis mittlere Lohnfertigungsaufgaben.
HD-F – Hochleistungs-Flachbettlaser für Serien- und Lohnfertigung
Die HD-F Serie richtet sich an Anwender mit höchsten Anforderungen an Leistung, Produktivität und Automatisierung.
Sie bietet ein servomotorisches Wechseltischsystem sowie umfangreiche Optionen für Automations- und Systemlösungen.
Platinengrößen bis 6.000 × 2.500 mm und Laserleistungen bis 30 kW stehen zur Verfügung.
Als Steueungszentrale kommt eine SIEMENS Sinumerik 840 D zum Einsatz.
Diese Baureihe ist eine kompromisslose Lösung für moderne Serien- und Großserienfertigung.
Rohrlaser
Rohr- und Profil-Laserschneidanlagen dienen der Bearbeitung von Rund-, Vierkant- und beliebigen Rohren und Profilen. Diese Anlagen arbeiten mit einem Spannfutter, ähnlich dem Futter einer Drehbank, welches das Rohr um seine Achse rotiert. Die Bearbeitung erfolgt mittels Laserstrahl.
HD-TC Compact
Diese Anlagen sind in der Lage Rohre mit einem Durchmesser von 250 mm, quadratische Profile bis 160 x 160 mm und rechteckige Profile bis 200 mm x 150 mm mit einer Länge von maximal 6.000 mm zu bearbeiten. Der Faserlaser der Anlage ist mit 3 bis 6 kW Laserquelle erhältlich. Wandstärken bei Baustahl bis 10 mm und Edelstahl bis 6 mm sind damit verarbeitbar. Die Anlage ist mit einem halbautomatischen Beladesystem oder auch mit einer automatischen Ladeeinheit erhältlich.
Komponenten von Laserschneidanlagen
Automatische Düsenzentrierung
Mit dieser Option ist es möglich, dass die Maschine die sonst manuell notwendige Düsenzentrierung in einem vollautomatischen Prozess selbsttätig durchführt.
Schrott- und Kleinteileförderband
Schrott und Kleinteile fallen standardmäßig in Behälter welche in regelmäßigen Abständen entleert werden müssen. Mithilfe der Schrott- und Kleinteileförderbänder werden diese automatisch unter der Maschine herausgefördert und in seitlich positionierte Sammelbehäter aufgefangen.
Automatischer Düsenwechsler
Für unterschiedliche Materialarten und Stärken ist die Düse am Laserschenidkopf zu wechseln. Dies geschieht manuell durch den Maschinenbediener. Mit dieser Option ist es möglich 10 unterschiedliche Düsen in einem Magazin zu laden und der Wechsel erfolgt dann vollautomatisch.
Blechmanipulatoren und Magazine
Von der einfachen pneumatischen Blechhebeeinrichtung bis hin zu Blechmagazinen ist ein großes Repertoir an Optionen verfügbar.
Alternativen zu Laserschneidanlagen
Plasmaschneidmaschinen
Plasmaschneidmaschinen sind eine bedingte Alternative zu Laserschneidanlagen. In der Regel bieten diese aber geringere Prozessgeschwindigkeiten und verminderte Schnittqualität. Der Anschaffungspreis liegt aber je nach Anlagenkonfiguration deutlich unter den Laserschneidanlagen.
Wasserstrahlschneidanlagen
Wasserstrahlschneidanlagen bieten hohe Präzision bei, je nach Materialdicke, geringer Schnittgeschwindigkeit. Der Anschaffungspreis liegt im Bereich der Modellreihe HD-FO und bietet somit keinen Preisvorteil. Die tatsache dass aber fast alle Materialien damit geschnitten werden können und auch eine Kombinationen mit Plasmaschneidkopf möglich ist machen diese Maschinen aber dennoch interessant.